環(huán)境溫、濕度及光照三合一傳感器設(shè)計

讀數(shù)據(jù)格式：圖5所示為讀1 Byte數(shù)據(jù)時的正確幀格式。
寄存器定義：0x00和0x01中斷狀態(tài)與中斷使能；0x02功能配置；0x03和0x04存放流明讀數(shù)；0x05和0x06中設(shè)置流明上限和流明下限；0x07中設(shè)置適當?shù)拈T限定時器數(shù)據(jù)。
自動量程調(diào)整模式：自動模式配置下，自動量程調(diào)整電路采用兩種方法改變其靈敏度。光照超過700 lx時，分流器通過除以系數(shù)8來降低光電二極管的電流。默認設(shè)置下，分流比為1，電流直接送入A／D轉(zhuǎn)換器。當光強降低時，自動量程調(diào)整電路將積分時間從100 ms提高到200 ms、400 ms或800 ms。分流器和不同積分時間相組合，可使A／D轉(zhuǎn)換范圍比其16位標稱范圍提高8倍，或降低8倍。從而獲得22位或略高于4 000 000：1的動態(tài)范圍。
流明讀數(shù)的數(shù)據(jù)格式：傳感器IC提供用戶易于接收的數(shù)字輸出格式。它由4位指數(shù)和隨后的8位尾數(shù)組成。在最高靈敏度模式下，1個計數(shù)值表示0．045 lx。尾數(shù)最大值為255，指數(shù)最大值為14。所以，最大量程為255×214=4 177 920。在此模式下，最大讀數(shù)為188 000 lx，大于該值的任何讀數(shù)均被認為是過載。
門限寄存器數(shù)據(jù)格式：傳感器IC中斷電路要求按照特定格式給出上限和下限，以便正確解析數(shù)據(jù)。寄存器0x05和0x06中的上限和下限數(shù)值必須與高字節(jié)流明格式相匹配，由4位指數(shù)和尾數(shù)的4個最高有效位組成。

4 三合一傳感器的應用設(shè)計
微處理器采用二線串行數(shù)字接口和傳感器進行通信，硬件接口非常簡單；然而，通信協(xié)議是芯片廠家定義的，所以在軟件設(shè)計中，需要用微處理器通用I／O口模擬通信協(xié)議。
4．1 硬件設(shè)計
硬件連接如圖6所示。

4．2 軟件設(shè)計
由于SHT11和MAX9635的二線串行通信協(xié)議和I2C協(xié)議不兼容。必須使用GTIO口模擬出如圖4和圖5所示的數(shù)據(jù)格式。

基于以上宏定義，可以方便地使SCK和SDA總線輸出持續(xù)一定時間的高電平或低電平，從而實現(xiàn)傳感器的讀寫。