采用光強傳感器TSL256x的感測系統設計方案

4.2 軟件設計

　　微控制器可以通過I2C總線協議對TSL2561進行讀寫。寫數據時，先發送器件地址，然后發送要寫的數據。TSL2561的寫操作過程如下： 先發送一組器件地址；然后寫命令碼，命令碼是指定接下來寫寄存器的地址00h～0fh和寫寄存器的方式，是以字節、字或塊（幾個字）為單位進行寫操作的；最后發送要寫的數據，根據前面命令碼規定寫寄存器的方式，可以連續發送要寫的數據，內部寫寄存器會自動加1。對于I2C協議具體的讀寫時序，可以參考相關資料，在此不再贅述。TSL2561的軟件設計流程如圖4所示。

圖4 軟件設計流程

　　限于篇幅，在此給出對TSL2561讀寫操作的部分程序：

unsigned char TSL2561_write_byte( unsigned char addr, unsigned char c) {
　　unsigned char status=0;
　　status=twi_start();//開始
　　status=twi_writebyte(TSL2561_ADDR|TSL2561_WR);//寫TSL2561地址
　　status=twi_writebyte(0x80|addr);//寫命令
　　status=twi_writebyte(c);//寫數據
　　twi_stop( );//停止
　　delay_ms(10);//延時10 ms
　　return 0;
}
unsigned char TSL2561_read_byte( unsigned char addr, unsigned char *c) {
　　unsigned char status=0;
　　status= twi_start( );//開始
　　status=twi_writebyte(TSL2561_ADDR|TSL2561_WR);//寫TSL2561地址
　　status=twi_writebyte(0x80|addr);//寫命令
　　status=twi_start( );//重新開始
　　status=twi_writebyte(TSL2561_ADDR|TSL2561_RD);//寫TSL2561地址
　　status=twi_readbyte(c,TW_NACK);//寫數據
　　twi_stop( );
　　delay_ms(10);
　　return 0;
}

　　當積分式A/D轉換器轉換完成后，可以從通道0寄存器和通道1寄存器讀取相應的值CH0和CH1，但是要以Lux（流明）為單位，還要根據CH0和CH1進行計算。對于TMB封裝，假設光強為E（單位為Lux），則計算公式如下：

　　① 0CH1/CH0≤0.50
　　E=0.030 4×CH0-0.062×CH0×(CH1/CH0)1/4
　　② 0.50CH1/CH0≤0.61
　　E=0.022 4×CH0-0.031×CH1
　　③ 0.61CH1/CH0≤0.80
　　E=0.012 8×CH0-0.015 3×CH1
　　④ 0.80CH1/CH0≤1.30
　　E=0.001 46×CH0-0.001 12×CH1
　　⑤ CH1/CH0>1.30
　　E=0

　　對于CHIPSCALE封裝，計算公式可以查看相應的芯片資料。

5 結論

　　采用TSL256x實現光強度實時監測的系統，具有精度高、成本低、體積小等優點。芯片內部集成了積分式A/D轉換器，采用數字信號輸出，因此抗干擾能力比同類芯片強。該芯片在光強監測控制領域已得到廣泛應用。