1、MS5611-01BA0詮屬封裝氣壓計(jì)組件性能描述高度分辨率組件，10cm轉(zhuǎn)換時(shí)間低于1ms低功率，工作電流1uA（待機(jī)狀態(tài)0.15uA）QFN封裝尺寸：5.03.01.0mm3供電電壓1.8V3.6V集成數(shù)字氣壓傳感器（24位ADC）測量/工作范圍：101200mbar（毫巴=百帕），-40+85CI2C和SPI接口，傳輸速率可達(dá)20MHz無外接元件（內(nèi)置振蕩器）長期穩(wěn)定性好描述MS5611-O1BA氣壓傳感器是由MEAS（瑞士）推出的一款SPI和I2C總線接口的新一代高分辨率氣壓傳感器，分辨率可達(dá)到10cm。該傳感器模塊包括一個(gè)高線性度的壓力傳感器和一個(gè)超低功耗的24位2模數(shù)轉(zhuǎn)換器（工廠校

2、準(zhǔn)系數(shù)）。MS5611提供了一個(gè)精確的24位數(shù)字壓力值和溫度值以及不同的操作模式，可以提高轉(zhuǎn)換速度并優(yōu)化電流消耗。高分辨率的溫度輸出無須額外傳感器可實(shí)現(xiàn)高度計(jì)/溫度計(jì)功能。可以與幾乎任何微控制器連接。通信協(xié)議簡單，無需在設(shè)備內(nèi)部寄存器編程。MS5611壓力傳感器只有5.0毫米q.0毫米X1.0毫米的小尺寸可以集成在移動設(shè)備中。這款傳感器采用領(lǐng)先的MEMS技術(shù)并得益于MEAS（瑞士）十余年的成熟設(shè)計(jì)以及大批量制造經(jīng)驗(yàn)，保證產(chǎn)品具有高穩(wěn)定性以及非常低的壓力信號滯后。內(nèi)部結(jié)構(gòu)及技術(shù)數(shù)據(jù)移動高度計(jì)/氣壓計(jì)系統(tǒng)自行車電腦氣壓表醫(yī)療警報(bào)高度計(jì)室內(nèi)導(dǎo)航原理框圖SensorPerfonnances(Von=3

3、V)PressureMinTypMaxUnitRange10120CmbarADC24bitResolution(1)0065/0.042/0.027/OI0/OJ12mbarAccuracy25*Ci750mbar15+1.5mbarErrorband,-20to+85450toHOOmbar(2)25+2.5mbarResponsetime(1)0.5/1.1J2.174.17B.22msLongtermstability-1mbar/yrTemperatureMmTypMaxUniiRange-40+85Resolution<=0.01scAccuracy08+08Notes.：0

4、:OversamplingRatio.256/512/10241'2t14fli4096|(2)W曲autozraalohgpressurepoint技術(shù)數(shù)據(jù)J¥DDP&C5BSDLSOASDOTlSCLKGND性能參數(shù)最大工作范圍參數(shù)符號條件最小典型取大r電源電壓VDD-0.3V+4.0V最大壓力值Pmax6bar最大焊接溫度Tmax取k40秒250C電氣特性參數(shù)符號條件最小典型取大:工作電壓Vdd1.8V3.0V3.6Vr工作溫度T-40C+25C+85C工作電流(1samplepersec.)IddOSR40962048102451212.5uA6.3uA3.2

5、uA1.7uA2560.9uAVDD對地電容VDDtoGND100nF模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）參數(shù)符號條件最小典型取大輸出字長（bit）24OSR40967.408.229.0420483.724.134.54轉(zhuǎn)換時(shí)間（ms）tc10241.882.082.285120.951.061.172560.480.540.60氣壓值輸出特征溫度值輸出特征數(shù)字輸入（CSB,I2C,DIN,SCLK）氣壓輸出（I2C,DOUT）功能描述綜合描述MS5611-01BA是由壓阻傳感器和傳感器接口組成的的集成電路，主要功能是把測得未得補(bǔ)償模擬氣壓值經(jīng)ADC轉(zhuǎn)換成24位的數(shù)字值輸出，同時(shí)也可以輸出一個(gè)24位的數(shù)字溫度

6、值。出廠校驗(yàn)每個(gè)模塊都在兩種溫度和兩種壓力下有其單獨(dú)的出廠校驗(yàn)，6系數(shù)必要補(bǔ)償為過程變化和溫度變化計(jì)算和存儲到一個(gè)內(nèi)部的128-bit存儲器（PROM）中，這些值（劃分成6個(gè)系數(shù)）用軟件來讀取并要通過程序?qū)1和D2中的值轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)氣壓、溫度值。串行接口MS5611-01BA有兩種類型的串行接口：SPI和I2C。通過調(diào)節(jié)PS引腳的電壓來選擇使用I2C或SPI通信接口：PinPSModePinsusedMignSDALowSPICSBJSPI模式外部微控制器通過輸入SCLK（串行時(shí)鐘外DSDI（串行數(shù)據(jù)）來傳輸數(shù)據(jù)。在SPI模式下時(shí)鐘極性和相位允許同時(shí)模式0和模式3。SDO（串行數(shù)據(jù)）引腳為傳感

7、器的響應(yīng)輸出。CSB（芯片選擇）引腳用來控制芯片使能/禁用，所以，其他設(shè)備可以共用同一組SPI總線。在命令發(fā)送完畢或命令執(zhí)行結(jié)束（例如結(jié)束的轉(zhuǎn)換NHCSB引腳將被拉高。在SPI總線空閑模式下模塊有較好的噪聲性能和在ADC轉(zhuǎn)換時(shí)與其他設(shè)備鏈接。I2C模式外部微控制器通過輸入SCLK（串行時(shí)鐘用SDA（串行數(shù)據(jù)）來傳輸數(shù)據(jù)。傳感器的響應(yīng)在一根雙向的I2C總線接口SDA線上。所以這個(gè)接口類型只使用2信號線路而不需要片選信號，這可以減少板空間。在I2C模式下補(bǔ)充引腳CSB（芯片選擇）代表了LSB的I2C地址。在I2C總線上可以使用兩個(gè)傳感器和兩個(gè)不同的地址。CSB引腳應(yīng)當(dāng)連接到VDD或GND（不能懸空

8、）,指令MS5611-01BA03只有5個(gè)基本命令：1 .復(fù)位（Reset）2 .讀取存儲器（128-bitPROM）3 .D1轉(zhuǎn)換4 .D2轉(zhuǎn)換5 .讀取ADC結(jié)果（24-bit氣壓/溫度值）氣壓和溫度計(jì)算（詳見原文）1 .開始計(jì)算結(jié)果最大值：PMIN10mbar,PMAX1200mbar,Tmin40oC,Tmax85oC,Tref20oC2 .從PROM讀取出廠校準(zhǔn)數(shù)據(jù)變量描述|方程推薦變量類型Size值例子/典型bitminMaxC1壓力靈敏度|SENStiuint161606553540127C2壓力才O肖|OFFtiuint161606553536924C3溫度壓力靈敏度系數(shù)|TC

9、Suint161606553523317C4溫度系數(shù)的壓力抵消|TCOuint161606553523282C5參考溫度|Trefuint161606553533464C6溫度系數(shù)的溫度|TEMPSENSuint1616065535283123 .讀取數(shù)字氣壓和溫度值D1數(shù)字壓力值uint32240167772169085466D2數(shù)字溫度值uint322401677721685691504 .計(jì)算溫度dT實(shí)際和參考溫度之間的差異dTD2TrEFD2C5*28int3225-16776960167772162366temp實(shí)際溫度(-4085°C0.01°C的分辨率)ote

10、mp20CdT*TEMPSENS_232000dT*C6/2int3241-400085002007=20.07C5 .計(jì)算溫度補(bǔ)償下的氣壓值off實(shí)際溫度抵消offOFFT1TCO*dTC2*216(c3*dT)/27uint6441-8589672450128847052802420281617sens實(shí)際溫度靈敏度SENSSENS-1TCS*dTC1*215(C3*dT)/28uint6441-429483622564423526401315097036P溫度補(bǔ)償壓力(101200mbar與0.01mbar分辨率)PD1*SENSoff_2115(D1*SENS/2OFF)/2uint6

11、4581000100009=1000.09mbar6 .得到氣壓和溫度值。二階溫度補(bǔ)償對壓力和溫度達(dá)到最佳精度的流程圖SPI接口SPI命令下面的表格描述中每個(gè)命令的大小是1字節(jié)（8位）。執(zhí)行ADCread指令后將會返回一個(gè)24-bit的結(jié)果，執(zhí)行PROMread指令后返回16-bit的結(jié)果。存儲器（PROM）的地址在PROMread命令中的a2,a1和a0位。CommandbytehexvalueBitnumber01234567BitnamePRMcovTypAd方Os2Ad1;Os1Add/OsOstopCcxnmandReset00011111.o0x1ECOflVSrtDI(OSR=2

12、56)010000000X40Convert0I0000J100x42ConvertD1(OSR=1024>010001000X44ConvertD1(OSR=2048)010001100x46COflveHD1(OSR=4096>010010000X46ConvertD2(OSR25S)010100000x50ConvertDZ(OSR=512)01Q100100X52ConweriD2(QSR=1024>01010100二0x54CofiveHD2(OSR=2Q40>0101017100x56ConcertD2(OSR=40%>01011000二0x58ADC

13、Read00000000QxOOPROMRead1010Ad2Ad1AdO0OxAOtoOxAESPI復(fù)位時(shí)序轉(zhuǎn)換時(shí)序存儲器讀取時(shí)序圖參見原文。I2C接口I2C命令每個(gè)I2C通信消息都有開始和停止?fàn)顟B(tài)。MS5611-01BA的I2C地址為111011Cx,其中C為CSB引腳的補(bǔ)碼值（取反）。因?yàn)閭鞲衅鲀?nèi)并沒有微控制器，所有I2C的命令和SPI是相同的。I2C復(fù)位時(shí)序復(fù)位指令可以在任何時(shí)間發(fā)送。如果沒有成功的上電復(fù)位，這可能是被屏蔽的SDA模塊在應(yīng)答狀態(tài)。MS5611-01BA唯一的復(fù)位方式是發(fā)送幾個(gè)SCLKs后跟一個(gè)復(fù)位指令或上電復(fù)位。111011CSB00000111100Devi<e

14、Addresscommand5曰希WAandbittAPII來自主機(jī)S=開始命令W=寫命令A(yù)=應(yīng)答I來自從機(jī)P=停止命令R=讀命令N=無應(yīng)答I2C復(fù)位指令存儲器讀取時(shí)序PROM讀指令由兩部分構(gòu)成，第一部分使系統(tǒng)處于PROM讀模式，第二部分從系統(tǒng)中讀取數(shù)據(jù)。111011CS500101U01100DeviceAddresscommand-|DeiiieAddressWAbyteAP來自主機(jī)S=開始命令W=寫命令A(yù)=應(yīng)答來自從機(jī)P=停止命令R=讀命令N=無應(yīng)答I2C讀存儲器指令，地址=011（系數(shù)：3）11101i-SbioiiooxxxxoxxxxxxxxoDeviteAddressdatddM

15、a51DevKeAdd尼55|R|A|Memonbfl5-8|A|MemorybiTTqIM|PI來自主機(jī)S=開始命令W=寫命令A(yù)=應(yīng)答匚I來自從機(jī)P=停止命令R=讀命令N=無應(yīng)答I2C從芯片中應(yīng)答轉(zhuǎn)換時(shí)序通過向MS5611-01BA發(fā)送指令可以進(jìn)入轉(zhuǎn)換模式。當(dāng)命令寫入到系統(tǒng)中，系統(tǒng)處于忙碌狀態(tài)，直到轉(zhuǎn)換完成。當(dāng)轉(zhuǎn)換完成后可以發(fā)送一個(gè)讀指令，此時(shí)MS5611-01BA發(fā)回一個(gè)應(yīng)答，24個(gè)SCLK時(shí)鐘將所有bit位傳送出來。每隔8bit就會等待一個(gè)應(yīng)答信號111011CSfi0DeviceAddress0010010-00(FcommandSDeviceAddresswa|crndbyteap來

16、自主機(jī)S=開始命令W=寫命令A(yù)=應(yīng)答來自從機(jī)P=停止命令R=讀命令N=無應(yīng)答I2C啟動壓力轉(zhuǎn)換指令（OSR=4096,typ=D1）來自從機(jī)P=停止命令R=讀命令N=無應(yīng)答ADC讀時(shí)序11101lLUXXXXXXKXUXXXXXXXXUXXXXXXXXODeviceAddressW出datft同占IEBvivMHies寫|R|用丘山a|_口倒2875IMCMM7-IH|PI口來自主機(jī)S=開始命令W=寫命令A(yù)=應(yīng)答來自從機(jī)P=停止命令R=讀命令N=無應(yīng)答I2C從MS5611-01BA讀取數(shù)據(jù)循環(huán)冗余檢查（CRC）MS5611-01BA包含128-Bit的PROM存儲器。存儲器中有一個(gè)4bit的C

17、RC數(shù)據(jù)檢測位。下面詳細(xì)描述了CRC-4代碼的使用。AddDB15DB14DB13DB12D11DB10DB9DB8DB7DB6DB5DB4DB3L)B2DB1DB0016bitreservedformanufacturer1Coefficient1(16bitunsigned)2Coefficient2(16bitunsigned)3Coefficient3(16bitunsigned)4Coefficient4(16bitunsigned)5Coefficient5(16bitunsigned)6Coefficient6(16bitunsigned)7CRCI典型應(yīng)用電路SPI協(xié)議I2C協(xié)

18、議引腳定義VDO+列'3QnF2口_:ULMlOutput-PartSFIlnlerfdce引腳名稱描述1VDDP電源電壓2PSI通訊協(xié)議選擇PShigh(VDD)，I2CPSlow(GND)一SPI3GNDG接地45CSBI片選(低電平有效)，內(nèi)部連接6SDOO串口數(shù)據(jù)輸出7SDI/SDAI/IO串口數(shù)據(jù)輸入/I2C數(shù)據(jù)8SCLKI串口時(shí)鐘*注：原文附錄有一些典型測量值的特征曲線可參考。其中的一些關(guān)鍵點(diǎn)：ADC的測量值D1和D2是分別用來測氣壓和溫度的，且基本成線性關(guān)系；在常溫(20C)或大于常溫時(shí)，測量誤差很小，而溫度低于20c時(shí)，氣壓和溫度測量誤差會明顯增大；電源電壓為3V時(shí)，氣

19、壓和溫度測量誤差很小，而其它供電電壓下誤差會大幅度增加。ARDUINOM試代碼MS561101BA.h文件：#ifndefMS561101BA_h#defineMS561101BA_h#ifndefcbi#definecbi(sfr,bit)(_SFR_BYTE(sfr)&=_BV(bit)#endif#include"WProgram.h"#include<Wire.h>/#defineDEBUG_V/#defineDEBUG/#include<DebugUtils.h>/addressesofthedevice#defineMS56110

20、1BA_ADDR_CSB_HIGH0x76/CBR=10x76I2CaddresswhenCSBisconnectedtoHIGH(VCC)#defineMS561101BA_ADDR_CSB_LOW0x77/CBR=00x77I2CaddresswhenCSBisconnectedtoLOW(GND)/registersofthedevice#defineMS561101BA_D10x40#defineMS561101BA_D20x50#defineMS561101BA_RESET0x1E/D1andD2resultsize(bytes)#defineMS561101BA_D1D2_SIZE

21、3/OSR(OverSamplingRatio)constants#defineMS561101BA_OSR_2560x00#defineMS561101BA_OSR_5120x02#defineMS561101BA_OSR_10240x04#defineMS561101BA_OSR_20480x06#defineMS561101BA_OSR_40960x08#defineMS561101BA_PROM_BASE_ADDR0xA2/byaddingintsfrom0to6wecanreadallthepromconfigurationvalues./C1willbeat0xA2andallth

22、esubsequentaremultiplesof2#defineMS561101BA_PROM_REG_COUNT6/numberofregistersinthePROM#defineMS561101BA_PROM_REG_SIZE2/sizeinbytesofapromregistry.classMS561101BA(public:MS561101BA();voidinit(uint8_taddr);floatgetPressure(uint8_tOSR);floatgetTemperature(uint8_tOSR);int64_tgetDeltaTemp(uint8_tOSR);int

23、32_trawPressure(uint8_tOSR);int32_trawTemperature(uint8_tOSR);intreadPROM();voidreset();private:unsignedlongdoConversion(uint8_tcommand);uint8_t_addr;uint16_t_CMS561101BA_PROM_REG_COUNT;)；#endif/MS561101BA_hMS561101BA.cpp文件：#include"MS561101BA.h"#defineEXTRA_PRECISION5/tricktoaddmoreprecis

24、iontothepressureandtempreadingsMS561101BA:MS561101BA();voidMS561101BA:init(uint8_taddress)_addr=address;/disableinternalpullupsoftheATMEGAwhichWireenablebydefault#ifdefined(AVRATmega168)|defined(AVRATmega8)|defined(AVRATmega328P)/deactivateinternalpull-upsfortwi/aspernotefromatmega8manualpg167cbi(PO

25、RTC,4);cbi(PORTC,5);#else/deactivateinternalpull-upsfortwi/aspernotefromatmega128manualpg204cbi(PORTD,0);cbi(PORTD,1);#endifreset();resetthedevicetopopulateitsinternalPROMregistersdelay(1000);/somesafetytimereadPROM();readsthePROMintoobjectvariablesforlaterusefloatMS561101BA:getPressure(uint8_tOSR)/

26、seedatasheetpage7forformulasint64_tdT=getDeltaTemp(OSR);int64_toff=(int64_t)_C1)<<16)+(_C3*dT)>>7);int64_tsens=(int64_t)_C0)<<15)+(_C2*dT)>>8);return(rawPressure(OSR)*sens)>>21)-off)>>(15-EXTRAPRECISION)/(1<<EXTRAPRECISION)*100.0);floatMS561101BA:getTemperat

27、ure(uint8_tOSR)/seedatasheetpage7forformulasreturn(1<<EXTRAPRECISION)*2000l+(getDeltaTemp(OSR)*C5)>>(23-EXTRAPRECISION)/(1<<EXTRAPRECISION)*100.0);)int64_tMS561101BA:getDeltaTemp(uint8_tOSR)returnrawTemperature(OSR)-(int32_t)_C4)<<8);)int32_tMS561101BA:rawPressure(uint8_tOSR)

28、returndoConversion(MS561101BA_D1+OSR);)int32_tMS561101BA:rawTemperature(uint8_tOSR)returndoConversion(MS561101BA_D2+OSR);)unsignedlongMS561101BA:doConversion(uint8_tcommand)unsignedlongconversion=0;/seepage11ofthedatasheet/initializepressureconversionWire.beginTransmission(_addr);Wire.send(command);Wire.endTransmission();delay(10);/theconversionwilltakeatime<=9.04mstohavetheoutputready/TODO:makethedelaydependantontheOSRrequestedinthecommand/startreadsequenceWire.beginTransmission(_ad