TSL2561傳感器中文資料

1、TSL2561 是光-數(shù)字轉(zhuǎn)換器， 它將光強(qiáng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出， 具有直接 I2C接口或者 SMBus 接口。每個(gè)設(shè)備都連接一個(gè)帶寬的光敏二極管和在單獨(dú)CMOS 集成電路上的一個(gè)紅外響應(yīng)的光敏二極管， 這個(gè)集成電路具有提供20bit 動(dòng)態(tài)范圍的近-適光響應(yīng)的能力。兩個(gè)集成的 ADCs 將光敏電流轉(zhuǎn)換成一個(gè)數(shù)字輸出，這個(gè)數(shù)字輸出表示測(cè)量每一個(gè)通道的發(fā)光。這個(gè)數(shù)字輸出可以是一個(gè)微處理器的輸入。在這個(gè)微處理器里亮度（周圍光的水平）使用試驗(yàn)化公式來(lái)得到。TSL2560設(shè)備允許 SNBTSL256X 是 TAOS 公司推出的一種高速、低功耗、寬量程、可編程靈活配置的光強(qiáng)傳感器芯片。本文簡(jiǎn)要介紹了 TSL

2、256X 的基本特點(diǎn)、引腳功能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，給出了 TSL2561 的實(shí)用電路、軟件設(shè)計(jì)流程連同核心程式。關(guān)鍵詞光強(qiáng)傳感器 TSL256XI2C 總線積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器1TSL256X 簡(jiǎn)介T(mén)SL2560 和 TSL2561 是 TAOS 公司推出的一種高速、低功耗、寬量程、可編程靈活配置的光強(qiáng)度數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片。該芯片可廣泛應(yīng)用于各類顯示屏的監(jiān)控，目的是在多變的光照條件下，使得顯示屏提供最好的顯示亮度并盡可能降低電源功耗；還能夠用于街道光照控制、安全照明等眾多場(chǎng)合。該芯片的主要特點(diǎn)如下：可編程配置許可的光強(qiáng)度上下閾值，當(dāng)實(shí)際光照度超過(guò)該閾值時(shí)給出中斷信號(hào)；數(shù)字輸出符合標(biāo)準(zhǔn)的 SMBu

3、s(TSL2560)和 I2C(TSL2561)總線協(xié)議；模擬增益和數(shù)字輸出時(shí)間可編程控制；1.25mmX1.75mm 超小封裝，在低功耗模式下，功耗僅為 0.75mW;自動(dòng)抑制 50Hz/60Hz 的光照波動(dòng)。2TSL256X 的引腳功能TSL256X 有 2 種封裝形式：6LEADCHIPSCALE 和 6LEADTMB封裝形式不同，相應(yīng)的光照度計(jì)算公式也不同。圖 1 為這兩種封裝形式的引腳分布圖。6SDA5FNT4SCL圖 1TSL256X 封裝各引腳的功能如下：打裝(b)CHIPSCAI卜時(shí)軸%IADDRSEL2GNDJ6SDA51NT4SCL腳 1 和腳 3:分別是電源引腳和信號(hào)地。

4、其工作電壓范圍是 2.73.5V腳 2:器件訪問(wèn)地址選擇引腳。由于該引腳電平不同，該器件有 3個(gè)不同的訪問(wèn)地址。訪問(wèn)地址和電平的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 1 所列。表 1 器件訪問(wèn)地址和引腳 2 電平的對(duì)應(yīng)關(guān)系A(chǔ)nnkSKLllr1C從器件口問(wèn)地如SMBu-拈什地川0101001000110UFloat01110010001104v沖10010010001100腳 4 和腳 6:I2C 或 SMBus 總線的時(shí)鐘信號(hào)線和數(shù)據(jù)線。腳 5:中斷信號(hào)輸出引腳。當(dāng)光強(qiáng)度超過(guò)用戶編程配置的上或下閾值時(shí)，器件會(huì)輸出一個(gè)中斷信號(hào)。3TSL256x 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(qiáng)度傳感器，其內(nèi)部

5、結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。通道 0和通道 1是兩個(gè)光敏二極管， 其中通道 0對(duì)可見(jiàn)光和紅外線都敏感，而通道 1 僅對(duì)紅外線敏感。 積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器對(duì)流過(guò)光敏二極管的電流進(jìn)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(dāng)一個(gè)積分周期完成之后，積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器將自動(dòng)開(kāi)始下一個(gè)積分轉(zhuǎn)換過(guò)程。微控制器和 TSL2560 可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的SMBus(SystemManagementBus)V1.1 或 V2.0 實(shí)現(xiàn)，TSL2561 則可通過(guò)I2C 總線協(xié)議訪問(wèn)。對(duì) TSL256X的控制是通過(guò)對(duì)其內(nèi)部的 16 個(gè)寄存器的讀寫(xiě)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，具地址如表2 所列。

6、圖 2TSL256x 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖表 2TSL256X 內(nèi)部寄存器地址及作用寄存器地址濟(jì)作器名附：fl.命令了寄出器拈 1 定姜_4 間的內(nèi)部布。器地址ooh控制舟*護(hù)躅心內(nèi)把黃工柞0)h時(shí) M 瘠療器控制用分時(shí)間和注ozh門(mén)網(wǎng)寄存器低門(mén)用悵字節(jié)03h門(mén)兩舟存有門(mén)限高字節(jié)04h門(mén)網(wǎng)帝陰需門(mén)限抵字。05h門(mén)網(wǎng)用向衣離門(mén)陽(yáng)島 7 節(jié)05h中斷寄存浜中新箱 Mnsh椅般舟白黑強(qiáng)產(chǎn)霜網(wǎng)試用UAh滿件山寄存鑿區(qū)分 TSLZ560TSU5S1DCh般州寄存據(jù)通邁口低字節(jié)0bh的據(jù)赤后；5超道口高字情*iEh找弗;當(dāng)。出道道】低字 4OFh能據(jù)而存；S通道】商字節(jié)4TSL256X 應(yīng)用設(shè)計(jì)TSL256X 的訪

7、問(wèn)遵循標(biāo)準(zhǔn)的 SMBus 和 I2C 協(xié)議，這使得該芯片軟件和硬件設(shè)計(jì)變得很簡(jiǎn)單。這兩種協(xié)議的讀寫(xiě)時(shí)序雖然很類似，但仍存在不同之處。下面僅以 TSL2561 芯片為例，說(shuō)明 TSL256X 光強(qiáng)傳感器的實(shí)際應(yīng)用。4.1 硬件設(shè)計(jì)TSL2561 能夠通過(guò) I2C 總線訪問(wèn)，所以硬件接口電路很簡(jiǎn)單。假如所選用的微控制器帶有 I2C 總線控制器，則將該總線的時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線直接和 TSL2561 的 I2C 總線的 SCL 和 SDA 分別相連；假如微控制器內(nèi)部沒(méi)有上拉電阻，則還需要再用 2 個(gè)上拉電阻接到總線上。假如微控制器不帶I2C 總線控制器，則將 TSL2561 的 I2C 總線的 SCL 和

8、 SDA 和普通 I/O 口連接即可；但編程時(shí)需要模擬 I2C 總線的時(shí)序來(lái)訪問(wèn) TSL2561,INT 引腳接微控制器的外部中斷。硬件連接如圖 3 所示。VTSL2S6IMCU圖 3 微控制器和 TSL2561 的硬件連接圖4.2 軟件設(shè)計(jì)微控制器能夠通過(guò) I2C 總線協(xié)議對(duì) TSL2561 進(jìn)行讀寫(xiě)。寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí),先發(fā)送器件地址，然后發(fā)送要寫(xiě)的數(shù)據(jù)。TSL2561 的寫(xiě)操作過(guò)程如下：先發(fā)送一組器件地址；然后寫(xiě)命令碼，命令碼是指定接下來(lái)寫(xiě)寄存器的地址 00h0fh 和寫(xiě)寄存器的方式，是以字節(jié)、字或塊（幾個(gè)字）為單位進(jìn)行寫(xiě)操作的；最后發(fā)送要寫(xiě)的數(shù)據(jù)，根據(jù)前面命令碼規(guī)定寫(xiě)寄存器的方式， 能夠連續(xù)發(fā)送

9、要寫(xiě)的數(shù)據(jù)， 內(nèi)部寫(xiě)寄存器會(huì)自動(dòng)加 1。 對(duì)于 I2C協(xié)議具體的讀寫(xiě)時(shí)序，能夠參考相關(guān)資料，在此不再贅述。TSL2561 的軟件設(shè)計(jì)流程如圖 4 所示。啜置中斷寄存器設(shè)置積分時(shí)間圖 4 軟件設(shè)計(jì)流程限于篇幅，在此給出對(duì) TSL2561 讀寫(xiě)操作的部分程式：unsignedcharTSL2561_write_byte(unsignedcharaddr,unsignedcharc)unsignedcharstatus=0;status=twi_start();/開(kāi)始status=twi_writebyte(TSL2561_ADDR|TSL2561_WR);/寫(xiě) TSL2561地址status=tw

10、i_writebyte(0 x80|addr);/寫(xiě)命令寫(xiě)理糊寄存器任時(shí)等忖轉(zhuǎn)跳結(jié)束設(shè)置中呼門(mén)丁值計(jì)算光強(qiáng)度值status=twi_writebyte(c);寫(xiě)數(shù)據(jù)twi_stop();/停止delay_ms(10);/延時(shí) 10msreturn0;)unsignedcharTSL2561_read_byte(unsignedcharaddr,unsignedchar*c)unsignedcharstatus=0;status=twi_start();/開(kāi)始status=twi_writebyte(TSL2561_ADDR|TSL2561_WR);/寫(xiě) TSL2561地址status=twi_

11、writebyte(0 x80|addr);/寫(xiě)命令status=twi_start();/重新開(kāi)始status=twi_writebyte(TSL2561_ADDR|TSL2561_RD);/寫(xiě) TSL2561地址status=twi_readbyte(c,TW_NACK);/寫(xiě)數(shù)據(jù)twi_stop();delay_ms(10);return0;)當(dāng)積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換完成后，能夠從通道 0 寄存器和通道 1寄存器讀取相應(yīng)的值 CH0 和 CH1,但是要以 Lux(流明)為單位，還要根據(jù) CH0 和 CH1 進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于 TMB 封裝，假設(shè)光強(qiáng)為 E(單位為 Lux),則計(jì)算公式如下：0CH1/CH0c0.50E=0.0304XCH00.062XCH0X(CH1/CH0)1/40.50CH1/CH00.61E=0.0224XCH00.031XCH10.61CH1/CH00.80E=0.0128XCH00.0153XCH10.80CH1/CH01.30E=0對(duì)于 CHIPSCALE 封裝，計(jì)算公式能夠查看相應(yīng)的芯片資料。5 結(jié)論采用 TSL256X 實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，具備精度高、成本低、體積小等