采用光強傳感器TSL256x的感測系統(tǒng)設(shè)計方案
3 TSL256x的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理
TSL256x是第二代周圍環(huán)境光強度傳感器,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。通道0和通道1是兩個光敏二極管,其中通道0對可見光和紅外線都敏感,而通道1僅對紅外線敏感。積分式A/D轉(zhuǎn)換器對流過光敏二極管的電流進行積分,并轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,在轉(zhuǎn)換結(jié)束后將轉(zhuǎn)換結(jié)果存入芯片內(nèi)部通道0和通道1各自的寄存器中。當一個積分周期完成之后,積分式A/D轉(zhuǎn)換器將自動開始下一個積分轉(zhuǎn)換過程。微控制器和TSL2560可通過標準的SMBus( System Management Bus) V1.1或V2.0實現(xiàn),TSL2561則可通過I2C總線協(xié)議訪問。對TSL256x的控制是通過對其內(nèi)部的16個寄存器的讀寫來實現(xiàn)的,其地址如表2所列。
圖2 TSL256x內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
表2 TSL256x內(nèi)部寄存器地址及作用
4 TSL256x應(yīng)用設(shè)計
TSL256x的訪問遵循標準的SMBus和I2C協(xié)議,這使得該芯片軟硬件設(shè)計變得非常簡單。這兩種協(xié)議的讀寫時序雖然很類似,但仍存在不同之處。下面僅以TSL2561芯片為例,說明TSL256x光強傳感器的實際應(yīng)用。
4.1 硬件設(shè)計
TSL2561可以通過I2C總線訪問,所以硬件接口電路非常簡單。如果所選用的微控制器帶有I2C總線控制器,則將該總線的時鐘線和數(shù)據(jù)線直接與TSL2561的I2C總線的SCL和SDA分別相連;如果微控制器內(nèi)部沒有上拉電阻,則還需要再用2個上拉電阻接到總線上。如果微控制器不帶I2C總線控制器,則將TSL2561的I2C總線的SCL和SDA與普通I/O口連接即可;但編程時需要模擬I2C總線的時序來訪問TSL2561,INT引腳接微控制器的外部中斷。硬件連接如圖3所示。
圖3 微控制器與TSL2561的硬件連接圖
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