​I2C数字化输出传感器的应用与编程

• 关键词：传感器
• 摘要：数字化传感器采用的输出形式有： I²C总线、SPI总线、Microwire/PLUS总线、one-wire单总线等。MPM3808型压力传感器是一款 I²C总线输出的数字化产品。

       数字化传感器采用的输出形式有： I²C总线、SPI总线、Microwire/PLUS总线、one-wire单总线等。MPM3808型压力传感器是一款 I²C总线输出的数字化产品。

/ 应用方案 /

       一体化水下明渠流量计是MPM3808传感器一个典型的应用。

       一体化水下明渠流量计内部有三种传感器，集流速、水位、温度数据实时采集于一体。采用超声传感器探测流速，测量点在探头的前方，不破坏流场，测量精度高，量程宽，响应快；采用安装在后部的压力传感器测量水位，压强受水流影响较小；内置温度传感器测量温度，做数字化温度修正。

       利用速度面积法，综合计算所测液体的流量。非常适合于明渠、河道及难以建造标准断面（如巴歇尔槽）的明渠流速、流量测量。

 /  方案应用产品  /

       麦克公司生产的MPM3808 型 I²C 数字压力传感器，经过多年市场推广，应用领域逐步扩大，产品优势明显：

1、传感器的输出一致性误差可以达到0.5%以内，传感器的特性参数可完全相同，因而具有良好的互换性；

2、电磁兼容性能优良，传感器的抗干扰能力增加，比模拟信号更为可靠；

3、标准的数字通讯接口，信号可直接连到单片机，单片机能获得并处理更多不同的参量，实现多功能的智能仪器。

/ 产品编程 /

       数字信号输出传感器的数据采集，需要做单片机的编程，较模拟信号传感器复杂，这是制约其推广应用的结点所在。我们以MPM3808型 I2C输出传感器为例，说明数字化传感器读取测量数据的方法。

       MPM3808型 I²C输出数字化传感器， I²C默认通讯地址：0x28，write：0x50，read：0x51；SCLK时钟频率：100KHz ~ 400KHz。

       I²C 主器件（如单片机）发送7 位从器件地址（0×28）和第8 位=1（读），传感器作为从器件发送一个确认信号（ACK）表示通讯连接成功。接着从器件向主器件返回两个字节的压力数据（P[13:8]和P[7:0]）、两个字节的温度数据（T[10：3]和T[2：0]）。I²C通讯流程如下：

       I²C是一种常用的通信方式，许多单片机集成开发环境IDE（Integrated Development Environment）集成了I²C库函数，数据采集时，单片机可以直接调用库函数实现传感器I2C信号读取。如调用库函数wire.h ，通讯流程如下：

       Wire.begin(4,5);                 // 初始化I2C bus， SDA:4，SCL:5

　　Wire.beginTransmission(0x28);     // 开始一次传输数据

　　Wire.endTransmission(void);       // 通讯结束，主机发送STOP 信号

　　Wire.requestFrom(0x28, 4);        // 从0X28 设备读取4个字节数据

　　Wire.available();                 // 收到字节数

　　Wire.read();                    // 收到数据, P1, P2，T1，T2

       pressure = P1 <<8 | P 2;           // 14位压力数据（BIN）

       temperature = T1 <<3 t2="">>5 ;    // 11位温度数据（BIN）

注意：

       单片机从MPM3808读取的数据为码值，压力为14位二进制数（0 ~ 16383），温度为11位二进制数（0 ~ 2047）。如，传感器基本量程：0 ~ 300Kpa，输出信号（5% ~ 95%）对应819 ~ 15563，读取的码值与压力、温度的转换如下图：

（将单片机采集到的I²C数据，通过串口用SecureCRT终端仿真打印显示）

       目前大多数传感器应用是采用模拟输出信号，但 I2C等数字输出传感器应用的便利性，已得到越来越多的设计人员认可。传感器采用串行总线技术，可以使系统的硬件简化、体积减小、可靠性提高，同时系统的升级和扩充极为容易。

/ 联系我们 /

       MPM3808数字化输出压力传感器的具体应用，请联系我们。我们的工程师会根据您的实际需求提供相应的产品解决方案。

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