MS5611-01BA03气压计(高度计)中文资料解析

1、MS5611-01BA03金属封装气压计组件性能描述高度分辨率组件，10cm 转换时间低于1ms 低功率，工作电流1uA （待机状态0.15uA ）QFN 封装尺寸：5.0 &0 *0 mm3供电电压1.8V3.6V集成数字气压传感器（24位ADC ）测量/工作范围：101200mbar （毫巴=百帕）,-40+85 CI2C和SPI接口，传输速率可达 20MHz无外接元件（内置振荡器） 长期稳定性好 描述MS5611-O1BA气压传感器是由 MEAS （瑞士）推出的一款 SPI和I2C总线接口的新一 代高分辨率气压传感器，分辨率可达到10cm。该传感器模块包括一个高线性度的压力传感器和一个超

2、低功耗的24位工模数转换器（工厂校准系数）。MS5611提供了一个精确的24位数 字压力值和温度值以及不同的操作模式，可以提高转换速度并优化电流消耗。高分辨率的温度输出无须额外传感器可实现高度计/温度计功能。可以与几乎任何微控制器连接。通信协议简单，无需在设备内部寄存器编程。MS5611压力传感器只有5.0毫米$.0毫米*1.0毫米的小尺寸可以集成在移动设备中。这款传感器采用领先的MEMS技术并得益于 MEAS （瑞士）十余年的成熟设计以及大批量制造经验，保证产品具有高稳定性以及非常低的压力信号滞 后。内部结构及技术数据移动高度计/气压计系统自行车电脑气压表医疗警报高度计 室内导航原理框图Se

3、nsor Perfonnances (Von = 3 VJPressureMinTypMaxUnitRange10120CmbarADC24bitResolution(1)0 065/0.042/0.027 / DOI0/OJ12mbarAccuracy 25*Ci 750 mbar15+ 1.5mbarETOT band, -200Cto +85C450 to 1 lOOmbar (2)25+2.5mbarResponse time (1)0.5 /1.1J 2.1 74.11B.22msLong term stability-1mbar/yrTemperatureMmTypMaxUnitR

4、ange-40+85CResolutio n010001000X44Convert D1 (OSR=2048)01000i100x46COTVeH D1 (OSR=4096010010000X46Convert D2 (OSR25S)010100000x50GOflveH DZ (OSR=512)01Q100100X52Conweri D2 (QSR=102401010100 二0x54CofiveH D2 (OSR=2Q40010101 1100x56Concert D2 (OSR=40%010110 二00 二0x58ADC Read000000000x00PROM Read1010Ad2

5、Ad1AdO0OxAO to OxAE命令结构SPI复位时序转换时序存储器读取时序图参见原文。I2C 接口I2C命令每个I2C通信消息都有开始和停止状态。 MS5611-01BA 的I2C地址为111011CX，其 中C为CSB引脚的补码值（取反）。因为传感器内并没有微控制器， 所有I2C的命令和SPI 是相同的。I2C复位时序复位指令可以在任何时间发送。如果没有成功的上电复位，这可能是被屏蔽的SDA模块在应答状态。MS5611-01BA唯一的复位方式是发送几个 SCLKs后跟一个复位指令或上电 复位。1 1 1 0 1 i csF 0 Device Address00 0 0 1 1 1 c

6、ommand10 0S| Dtvie ddrs|a|and bittAP来自主机 S =开始命令W =写命令 A =应答来自从机 P =停止命令R =读命令 N =无应答I2C复位指令存储器读取时序PROM读指令由两部分构成， 第一部分使系统处于 PROM读模式，第二部分从系统中读 取数据。1 1 1 0 1 1 C&B 0o| 1L 0 1 U 0 11 Q o| 1Device Address匚 ommand | Device AddressWA |ciixl byteA| P|_来自主机S =开始命令 W =写命令 A =应答来自从机 P =停止命令 R =读命令 N =无应答I2C读存

7、储器指令，地址=011 （系数：3）1 11 0 11 CSB 1Devi 诧 AddressO11OOXXXXOdataXXXXXXXX dataoDevice Addirss | RA | Memory bit 15-8 AMemoiy bit 7 -oN P 1来自主机 S =开始命令W =写命令 A =应答来自从机 P =停止命令R =读命令 N =无应答I2C从芯片中应答转换时序通过向MS5611-01BA发送指令可以进入转换模式。当命令写入到系统中，系统处于忙 碌状态，直到转换完成。当转换完成后可以发送一个读指令，此时MS5611-01BA发回一个应答，24个SCLK时钟将所有bi

8、t位传送出来。每隔8bit就会等待一个应答信号111011 CSfi0 Io010010-00 (FDevice AddresscommandSDevice AddressW Acrnd byte几 | PI_来自主机 S =开始命令W =写命令 A =应答1110 11 0Devke Address0()0 0 0 0 00( commandJ (iS Device Addressajcmd byteA|F来自从机 P =停止命令R =读命令N =无应答I2C启动压力转换指令（OSR=4096, typ=D1）I_来自主机 S =开始命令W =写命令 A =应答来自从机 P =停止命令 R

9、=读命令 N =无应答ADC读时序1 1 10 1 lLUXXXXXXKXDevice Addressda怙0X K X X X X X XU ddtAxxxxxxxxu| S| Device Address |R AData216”广A|门对昇1 Np |来自主机 S =开始命令W =写命令 A =应答来自从机P =停止命令R =读命令 N =无应答I2C从MS5611-01BA 读取数据循环冗余检查（CRC）MS5611-01BA 包含128-Bit的PROM存储器。存储器中有一个 4bit的CRC数据检测位。 下面详细描述了 CRC-4代码的使用。30DB15DR14DD12DDDDDD

10、DUDDBBBBBBBBBB9876543210DB16 bit reserved for manufacturerCoffiGient 1 (16 bit unsigned)Coefficient 2 (16 bit unsigned)CcefticiEnt 3 (16 bit unsigned)Coefticient 4(16 bt unsigned)Coefficient 5 (16 bit insigned)Coefficient 6 (16 bit unsigned)I I I I I I I I I ICRC典型应用电路SPI协议lOW*-审即 selectedVDO3QnFMS5

11、611-01BACCBVDOSOIPSSDO它NDSCLKOutput-PartSFIlnlerfdceI2C协议引脚定义NfS6611-01BAHtnlVDD +3V ao*rr5UtisHi m I?: ICCTr-1SDASCLW+DC+3WIL i-1=0-Interface引脚名称类型描述1VDDP电源电压:2PSI通讯协议选择PS high (VDDI2CPS low (GND SPI3GNDG接地4CSBI片选(低电平有效)， 内部连接56SDOO串口数据输出7SDI/SDAI/IO串口数据输入/I2C数据8SCLKI串口时钟*注：原文附录有一些典型测量值的特征曲线可参考。其中的

12、一些关键点：ADC的测量值D1和D2是分别用来测气压和温度的，且基本成线性关系；在常温(20 C)或大于常温时，测量误差很小，而温度低于20 C时，气压和温度测量误差会明显增大；电源电压为 3V时，气压和温度测量误差很小，而其它供电电 压下误差会大幅度增加。ARDUINO测试代码MS561101BA.h 文件：#ifndef MS561101BA_h#defi ne MS561101BA_h#ifndef cbi#defi ne cbi(sfr, bit) (_SFR_BYTE(sfr) &= _BV(bit)#en dif#i nclude WProgram.h#in clude /#def

13、ine DEBUG V/#define DEBUG/#include / addresses of the device#define MS561101BA_ADDR_CSB_HIGH 0x76/CBR=1 0x76 I2C address when CSB is connected to HIGH (VCC) #define MS561101BA_ADDR_CSB_LOW 0x77/CBR=0 0x77 I2C address when CSB is connected to LOW (GND)/ registers of the device#define MS561101BA_D1 0x

14、40 #define MS561101BA_D2 0x50 #define MS561101BA_RESET 0x1E/ D1 and D2 result size (bytes) #define MS561101BA_D1D2_SIZE 3/ OSR (Over Sampling Ratio) constants #define MS561101BA_OSR_256 0x00 #define MS561101BA_OSR_512 0x02 #define MS561101BA_OSR_1024 0x04 #define MS561101BA_OSR_2048 0x06 #define MS5

15、61101BA_OSR_4096 0x08#define MS561101BA_PROM_BASE_ADDR 0xA2 / by adding ints from 0 to 6 we can read all the prom configuration values./ C1 will be at 0xA2 and all the subsequent are multiples of 2#define MS561101BA_PROM_REG_COUNT 6 / number of registers in the PROM #define MS561101BA_PROM_REG_SIZE

16、2 / size in bytes of a prom registry.class MS561101BApublic: MS561101BA(); void init(uint8_t addr); float getPressure(uint8_t OSR); float getTemperature(uint8_t OSR); int64_t getDeltaTemp(uint8_t OSR); int32_t rawPressure(uint8_t OSR); int32_t rawTemperature(uint8_t OSR); int readPROM();void reset()

17、;private: unsigned long doConversion(uint8_t command);uin t8_t _addr;ui nt16_t _CMS561101BA_PROM_REG_COUNT;；#e ndif / MS561101BA_hMS561101BA.cpp 文件：#i nclude MS561101BA.h#defi ne EXTRA_PRECISION 5/ trick to add more precisi on to the pressure and temp readi ngsMS561101BA:MS561101BA() ; void MS561101

18、BA:init(uint8_t address)_addr = address;/ disable in ternal pullups of the ATMEGA which Wire en able by default#if defined(_A VR_ATmega168_ 一)II defined( _A VR_ATmega8_IIdefi ned(_A VR_A Tmega328P_)/ deactivate internal pull-ups for twi/ as per note from atmega8 man ual pg167cbi(PORTC, 4);cbi(PORTC,

19、 5);#else/ deactivate internal pull-ups for twi/ as per note from atmega128 manual pg204cbi(PORTD, 0);cbi(PORTD, 1);#en difreset(); / reset the device to populate its internal PROM registersdelay(1000); / some safety timereadPROM(); / reads the PROM into object variables for later usefloat MS561101B

20、A:getPressure(ui nt8_t OSR)/ see datasheet page 7 for formulasin t64_t dT= getDeltaTemp(OSR);int64_t off = (int64_t)_C1) 7);in t64_t sens = (i nt64_t)_C0) 8);return (rawPressure(OSR) * sens) 21) - off) (15-EXTRA PRECISION) / (1EXTRA PRECISION) * 100.0);float MS561101BA:getTemperature(ui nt8_t OSR)/

21、see datasheet page 7 for formulasreturn (1 (23-EXTRA PRECISION) / (1EXTRA PRECISION) * 100.0);in t64_t MS561101BA:getDeItaTemp(ui nt8_t OSR)return rawTemperature(OSR) - (i nt32_t)_C4) 8);in t32_t MS561101BA:rawPressure(ui nt8_t OSR)return doCo nversio n(MS561101BA_D1 + OSR);in t32_t MS561101BA:rawTe

22、mperature(ui nt8_t OSR)return doCo nversio n(MS561101BA_D2 + OSR);un sig ned long MS561101BA:doCo nversio n(ui nt8_t comma nd)un sig ned long conversion = 0;/ see page 11 of the datasheet/in itialize pressure conversionWire.begi nTran smissio n(_addr);Wire.se nd(comma nd);Wire.e ndTra nsmissio n();d

23、elay(10);/ the conversion will take a time = 9.04 ms to have the output ready/ TODO: make the delay depe ndant on the OSR requested in the comma nd/ start read seque neeWire.begi nTran smissio n(_addr);Wire.se nd(0);Wire.e ndTra nsmissio n();Wire.beginTransmission(_addr);Wire.requestFrom(_addr, (uint8_t) MS561101BA_D1D2_SIZE); if(Wire.available() conversion = Wire.receive() * 65536 + Wire.receive() * 256 + Wire.receive();else conversion