[SlimeVR] BMI220/BMI270 Tracker

什么是SlimeVR？

SlimeVR是一套开放的硬件传感器和开源软件，可以用于虚拟现实中的全身跟踪（FBT）。
该项目旨在创建一个可定制、修改和破解的软硬结合系统，以适应用户的需要。

基于官方过于垃圾简陋的原理图绘制：

芯片介绍：

• ESP-12F（ESP8266）： ESP-12F模块是一款基于ESP8266芯片的Wi-Fi模块，由安信可科技开发。这个模块集成了Tensilica L106超低功耗32位微型MCU，支持80MHz和160MHz主频，并且支持RTOS操作系统。ESP-12F模块支持IEEE802.11 b/g/n协议和完整的TCP/IP协议栈，用户可以通过它为设备添加联网功能或构建独立的网络控制器。
• BMI270： Bosch BMI270超低功耗智能惯性测量单元 (IMU) 专门设计用于各种可穿戴应用，大大提高了加速度计性能。BMI270包含直观的手势、情景和活动识别功能，并集成了针对腕戴式设备专门进行优化的即插即用计步器。该IMU也非常适合其他类型的可穿戴设备，如耳戴式设备、智能服装、智能鞋、智能眼镜和脚踝带。

官方推荐BMI085，由于成本过高，便采用BMI270。
原本可用DCDC芯片代替AMS1117作为降压模块，不想画，遂放弃。
本项目仅代表电路可运作并可用于SlimeVR，由于预算不足，所以不能最低的官方Lower-Body Set要求（5 Trackers），所以具体的全身联动暂时不能测试。
该项目仅用于验证电路可行性。
Tracker可穿戴外壳已在绘制。

关于BMI270/BMI220：

官方推荐BMI270为峰值温度260℃的回流焊：

但实测380℃热风枪吹也没问题，但需要尽快操作完成，不然高温会烤坏传感器。

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如果购买BMI270，请认准深圳优信电子科技有限公司：链接传送门。

当然你可以从其他店铺购买BMI270，但有可能实际收到的是BMI220。

目前已知淘宝上绝大部分卖家卖的都是BMI220而非270，他们甚至都不知道自己卖的其实是BMI220。

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那么我们该如何分辨BMI270和BMI220？

从外观上看，并没有任何方法判断，因为这俩长得一毛一样。

唯一能判断的是焊接上去后打开串口控制台查看输出，在sensor detect步骤时传感器会报硬件地址错误（BMI270为0x24，BMI220为0x26）：

Bosch论坛也有人被这俩货坑过（原贴地址：BMI270 CHIP ID reported as 0x26 instead of 0x24）：

如果摸到了BMI220，除了换货还有另外一条路，在下面的固件编译中会提到。

关于固件编译：

编译步骤请自行完成。

编译教程请看官方文档：SlimeVR Firmware Guide。
如果看不懂，请善用翻译软件。

defines.h自动生成参数如下图所示：

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如果你手上的sensor非常幸运的摸到了BMI220，那么恭喜你：目前这个传感器并没有任何官方适配。

我个人从coreboot/google-ec找到了BMI220的Firmware，并基于官方BMI270相关代码魔改了一个BMI220出来。

首先按照官方教程设置好相关环境并克隆SlimeVR-Tracker-ESP源代码。

接着下载附件中的bmi220.h和bmi220fw.h，并放在源代码根目录/src/sensors/softfusion/drivers下。

在源代码根目录/src/consts.h第44行末尾换行并插入以下代码：

BMI220,

源代码根目录/src/consts.h第65行末尾换行并插入以下代码：

#define IMU_BMI220 SoftFusionBMI220

源代码根目录/src/sensors/SensorManager.cpp第40行末尾换行并插入以下代码：

#include "softfusion/drivers/bmi220.h"

源代码根目录/src/sensors/SensorManager.cpp第59行末尾换行并插入以下代码：

using SoftFusionBMI220 = SoftFusionSensor;

源代码根目录/src/sensors/sensor.cpp第111行末尾换行并插入以下代码：

case ImuID::BMI220:	
    return "BMI220";

最后按照上面的编译设置教程设置好defines.h，最后把该文件的第一行改成：

#define IMU IMU_BMI220

即可正常使用BMI220。

目前只有一个已知bug：在tracker校准环节CRT步骤可能返回全0值（疑似不正常），但使用没啥问题。

官方那边我也提交了PR：PR传送门，如果有了解嵌入式编程的大佬可以帮忙看看。

关于使用：

完成实物图：

SlimeVR Server配置教程：官方文档传送门。

焊接完成并开机时，会长闪一下，然后会短暂的闪烁几次，后面这几次代表当前的Tracker工作情况。

闪烁次数	含义
1	Tracker准备完成，可以使用。
2	Tracker正在尝试连接SlimeVR Server。
3	Tracker正在尝试连接WiFi。
5	Tracker传感器出错，请检查传感器状态。

第一次使用前需要插电激活电池管理：

当Power开关拨动至右边时，蓝灯亮起，电源通电并开始工作：

当Boot开关拨动至下边时，插入电脑并打开Tracker电源，Tracker会进入Boot烧录模式：

当插入电源时，指示灯灯闪烁代表电池开始充电，指示灯四颗全亮则代表充电完成：

当轻击左上角的RST键时，ESP-12F会自动重置：

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以下是一个通过usb配对Tracker的简单案例。

首先用usb插上电脑并打开Tracker开关（Tracker不需要进入Boot烧录模式）：

然后打开SlimeVR软件，进入配置向导：

接着设置WiFi（ESP-12F仅支持链接2.4G WiFi）：

当软件显示“USB追踪器已连接到服务器时”，右边会显示已连上软件的Tracker。接着点击“所有的追踪器都连接好了”：

在IMU校准教程开始前，请把Tracker放置在平坦的桌面上，准备好后点击“我已经把追踪器放在桌子上了”：

接着会进行佩戴Trakcer状态下的校准动作，由于此处我只是简单的测试一下BMI270是否工作正常，所以在此处可以点击右上角“ESC”退出设置向导：

点开传感器详细信息，测试一下传感器是否工作正常。