MS561101BA03气压计高度计中文资料最终上课讲义Word文档格式.docx

1、电源电压VDD-0.3V+4.0V最大压力值Pmax6bar最大焊接温度Tmax最长40秒250电气特性工作电压1.8V3.0V3.6V工作温度T-40+25+85工作电流（1 sample per sec.）IDDOSR 40962048102451225612.5uA6.3uA3.2uA1.7uA0.9uAVDD对地电容VDD to GND100nF模数转换（ADC）输出字长（bit）24转换时间（ms）tc7.403.721.880.950.488.224.132.081.060.549.044.542.281.170.60气压值输出特征温度值输出特征数字输入（CSB，I2C，DIN，S

2、CLK）气压输出（I2C，DOUT）功能描述综合描述MS5611-01BA是由压阻传感器和传感器接口组成的的集成电路，主要功能是把测得未得补偿模拟气压值经ADC转换成24位的数字值输出，同时也可以输出一个24位的数字温度值。出厂校验每个模块都在两种温度和两种压力下有其单独的出厂校验，6系数必要补偿为过程变化和温度变化计算和存储到一个内部的128-bit存储器（PROM）中，这些值（划分成6个系数）用软件来读取并要通过程序将D1和D2中的值转换成标准气压、温度值。串行接口MS5611-01BA有两种类型的串行接口:SPI和I2C。通过调节PS引脚的电压来选择使用I2C或SPI通信接口：SPI模式

3、外部微控制器通过输入SCLK（串行时钟）和SDI（串行数据）来传输数据。在SPI模式下时钟极性和相位允许同时模式0和模式3。SDO（串行数据）引脚为传感器的响应输出。CSB（芯片选择）引脚用来控制芯片使能/禁用，所以,其他设备可以共用同一组SPI总线。在命令发送完毕或命令执行结束（例如结束的转换）时CSB引脚将被拉高。在SPI总线空闲模式下模块有较好的噪声性能和在ADC转换时与其他设备链接。I2C模式外部微控制器通过输入SCLK（串行时钟）和SDA（串行数据）来传输数据。传感器的响应在一根双向的I2C总线接口SDA线上。所以这个接口类型只使用2信号线路而不需要片选信号，这可以减少板空间。在I2

4、C模式下补充引脚CSB （芯片选择）代表了LSB的I2C地址。在I2C总线上可以使用两个传感器和两个不同的地址。CSB引脚应当连接到VDD或GND（不能悬空）。指令MS5611-01BA03只有5个基本命令：1.复位（Reset）2.读取存储器（128-bit PROM）3.D1转换4.D2转换5.读取ADC结果（24-bit气压/温度值）气压和温度计算（详见原文）1.开始计算结果最大值: ，2.从PROM读取出厂校准数据变量描述|方程推荐变量类型Size 值例子/典型bitminMaxC1压力灵敏度|SENST1uint 16166553540127C2压力抵消| OFFT136924C3温

5、度压力灵敏度系数| TCS23317C4温度系数的压力抵消| TCO23282C5参考温度|TREF33464C6温度系数的温度|TEMPSENS283123.读取数字气压和温度值D1数字压力值uint 32167772169085466D2数字温度值85691504.计算温度dT实际和参考温度之间的差异int 3225-167769602366TEMP实际温度（-4085C 0.01C的分辨率）41-400085002007=20.07C5.计算温度补偿下的气压值OFF实际温度抵消int 64-8589672450128847052802420281617SENS实际温度灵敏度-429483

6、622564423526401315097036P温度补偿压力（101200mbar与0.01mbar分辨率）581000100009=1000.09 mbar6.得到气压和温度值。二阶温度补偿对压力和温度达到最佳精度的流程图SPI接口SPI命令下面的表格描述中每个命令的大小是1字节（8位）。执行ADC read指令后将会返回一个24-bit的结果，执行PROM read指令后返回16-bit的结果。存储器（PROM）的地址在PROM read命令中的a2，a1和a0位。命令结构SPI复位时序转换时序存储器读取时序图参见原文。I2C接口I2C命令每个I2C通信消息都有开始和停止状态。MS561

7、1-01BA的I2C地址为111011Cx，其中C为CSB引脚的补码值（取反）。因为传感器内并没有微控制器，所有I2C的命令和SPI是相同的。I2C复位时序复位指令可以在任何时间发送。如果没有成功的上电复位，这可能是被屏蔽的SDA模块在应答状态。MS5611-01BA唯一的复位方式是发送几个SCLKs后跟一个复位指令或上电复位。来自主机 S = 开始命令 W = 写命令 A =应答来自从机 P = 停止命令 R =读命令 N = 无应答I2C复位指令存储器读取时序PROM读指令由两部分构成，第一部分使系统处于PROM读模式，第二部分从系统中读取数据。I2C读存储器指令，地址=011（系数：3）

8、I2C从芯片中应答通过向MS5611-01BA发送指令可以进入转换模式。当命令写入到系统中，系统处于忙碌状态，直到转换完成。当转换完成后可以发送一个读指令，此时MS5611-01BA发回一个应答，24个SCLK时钟将所有bit位传送出来。每隔8bit就会等待一个应答信号I2C启动压力转换指令（OSR=4096, typ=D1）ADC读时序I2C从MS5611-01BA读取数据循环冗余检查（CRC）MS5611-01BA包含128-Bit的PROM存储器。存储器中有一个4bit的CRC数据检测位。下面详细描述了CRC-4代码的使用。典型应用电路SPI协议I2C协议引脚定义引脚名称类型12PSI通

9、讯协议选择PS high（VDD）I2CPS low（GND）SPI3GNDG接地4CSB片选（低电平有效），内部连接56SDOO串口数据输出7SDI/SDAI/IO串口数据输入/I2C数据8SCLK串口时钟*注：原文附录有一些典型测量值的特征曲线可参考。其中的一些关键点：ADC的测量值D1和D2是分别用来测气压和温度的，且基本成线性关系；在常温（20）或大于常温时，测量误差很小，而温度低于20时，气压和温度测量误差会明显增大；电源电压为3V时，气压和温度测量误差很小，而其它供电电压下误差会大幅度增加。51单片机测试代码/*MS5611模块*/*用途：MS5611模块IIC测试程序*/ /*串

10、口波特率设置为9600*/#include math.h /Keil library stdlib.hstdio.hINTRINS.H#define uchar unsigned char#define uint unsigned int #define ulong unsigned longsbit SCL=P01; /IIC时钟引脚定义sbit SDA=P02; /IIC数据引脚定义#define MS561101BA_SlaveAddress 0xee /定义器件在IIC总线中的从地址 #define MS561101BA_D1 0x40#define MS561101BA_D2 0x5

11、0#define MS561101BA_RST 0x1E/#define MS561101BA_D1_OSR_256 0x40/#define MS561101BA_D1_OSR_512 0x42/#define MS561101BA_D1_OSR_1024 0x44/#define MS561101BA_D1_OSR_2048 0x46#define MS561101BA_D1_OSR_4096 0x48/#define MS561101BA_D2_OSR_256 0x50/#define MS561101BA_D2_OSR_512 0x52/#define MS561101BA_D2_OS

12、R_1024 0x54/#define MS561101BA_D2_OSR_2048 0x56#define MS561101BA_D2_OSR_4096 0x58#define MS561101BA_ADC_RD 0x00#define MS561101BA_PROM_RD 0xA0#define MS561101BA_PROM_CRC 0xAE/ unsigned int Cal_C7; /用于存放PROM中的8组数据unsigned long D1_Pres,D2_Temp; / 存放压力和温度float dT,TEMP;double OFF_,SENS;float Pressure;

13、/大气压float TEMP2,Aux,OFF2,SENS2; /温度校验值ulong ex_Pressure; /串口读数转换值uchar exchange_num8;/-子函数声明-void delay（unsigned int k）;void Delay5us（）;void Delay5ms（）;void I2C_Start（）;void I2C_Stop（）;void I2C_SendACK（bit ack）;bit I2C_RecvACK（）;void I2C_SendByte（uchar dat）;uchar I2C_RecvByte（）;void MS561101BA_RESET

14、（）;void MS561101BA_PROM_READ（）;ulong MS561101BA_DO_CONVERSION（uchar command）;void MS561101BA_getTemperature（uchar OSR_Temp）;void MS561101BA_getPressure（uchar OSR_Pres）;void MS561101BA_Init（）;void init_uart（）;void SeriPushSend（uchar send_data）;void Exchange_Number（）;/-/*/*/延时void delay（unsigned int k

15、） unsigned int i,j; for（i=0;ik;i+） for（j=0;j121;j+）; /*延时5微秒（STC90C52RC12M）不同的工作环境,需要调整此函数，注意时钟过快时需要修改当改用1T的MCU时,请调整此延时函数*/void Delay5us（） _nop_（）;_nop_（）;延时5毫秒（STC90C52RC12M）不同的工作环境,需要调整此函数void Delay5ms（） uint n = 560; while （n-）;/*/I2C起始信号void I2C_Start（） SDA = 1; /拉高数据线 SCL = 1; /拉高时钟线 Delay5us（）

16、; /延时 SDA = 0; /产生下降沿 SCL = 0; /拉低时钟线/I2C停止信号void I2C_Stop（） /拉低数据线 /产生上升沿/I2C发送应答信号/入口参数:ack （0:ACK 1:NAK）void I2C_SendACK（bit ack） SDA = ack; /写应答信号/I2C接收应答信号bit I2C_RecvACK（） CY = SDA; /读应答信号 return CY;/向I2C总线发送一个字节数据void I2C_SendByte（uchar dat） uchar i; for （i=0; i8; i+） /8位计数器 dat = 1; /移出数据的最高

17、位 SDA = CY; /送数据口 I2C_RecvACK（）;/从I2C总线接收一个字节数据uchar I2C_RecvByte（） uchar dat = 0; /使能内部上拉,准备读取数据, dat |= SDA; /读数据 return dat;/=/*MS561101BA程序*void MS561101BA_RESET（） I2C_Start（）; I2C_SendByte（MS561101BA_SlaveAddress）;/ I2C_RecvACK（）; I2C_SendByte（MS561101BA_RST）; I2C_Stop（）;void MS561101BA_PROM_RE

18、AD（） uchar d1,d2,i;=6; I2C_Start（）; I2C_SendByte（MS561101BA_SlaveAddress）; I2C_SendByte（MS561101BA_PROM_RD+i*2）; I2C_SendByte（MS561101BA_SlaveAddress+1）; d1=I2C_RecvByte（）; I2C_SendACK（0）; d2=I2C_RecvByte（）; I2C_SendACK（1）; I2C_Stop（）; Delay5ms（）; Cal_Ci=（uint）d18）|d2;ulong MS561101BA_DO_CONVERSION（uchar command） ulong conversion=0; ulong conv1,conv2,conv3; I2C_SendByte（command）; delay（100）; I2C_SendByte（MS5