環境溫、濕度及光照三合一傳感器設計

讀數據格式：圖5所示為讀1 Byte數據時的正確幀格式。
寄存器定義：0x00和0x01中斷狀態與中斷使能；0x02功能配置；0x03和0x04存放流明讀數；0x05和0x06中設置流明上限和流明下限；0x07中設置適當的門限定時器數據。
自動量程調整模式：自動模式配置下，自動量程調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8來降低光電二極管的電流。默認設置下，分流比為1，電流直接送入A／D轉換器。當光強降低時，自動量程調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的動態范圍。
流明讀數的數據格式：傳感器IC提供用戶易于接收的數字輸出格式。它由4位指數和隨后的8位尾數組成。在最高靈敏度模式下，1個計數值表示0．045 lx。尾數最大值為255，指數最大值為14。所以，最大量程為255×214=4 177 920。在此模式下，最大讀數為188 000 lx，大于該值的任何讀數均被認為是過載。
門限寄存器數據格式：傳感器IC中斷電路要求按照特定格式給出上限和下限，以便正確解析數據。寄存器0x05和0x06中的上限和下限數值必須與高字節流明格式相匹配，由4位指數和尾數的4個最高有效位組成。

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

4．2 軟件設計
由于SHT11和MAX9635的二線串行通信協議和I2C協議不兼容。必須使用GTIO口模擬出如圖4和圖5所示的數據格式。

基于以上宏定義，可以方便地使SCK和SDA總線輸出持續一定時間的高電平或低電平，從而實現傳感器的讀寫。