STM32与多台MS5803压力传感器I2C通讯
MS5803壓力傳感器支持SPI和I2C總線通訊，擁有24位AD轉換。能夠同時獲得壓力值和溫度值，其中壓力測量范圍為10-1100mbar，溫度的測量范圍是-40-85攝氏度。各引腳功能及參數如下：
傳感器內部結構圖如下：
通訊協議的選擇通過PS引腳來設置：
| PS引腳電位 | 通訊模式 | 使用的引腳 |
| 高電平 | I2C | SDA, SCL, CSB |
| 低電平 | SPI | SDI, SDO, SCLK, CSB |
在SPI模式下，SCLK作為外部輸入時鐘，SDI作為串行數據輸入，支持Mode0和Mode3的時鐘極性和相位。傳感器的響應數據輸出為SDO引腳，片選信號為CSB引腳。接線示意圖如下：
在I2C模式下，SCLK為外部串行時鐘輸入，SDA位串行數據通訊。CSB引腳作為地只選擇，可以鏈接到VDD或者GND，這也意味著MS5803可以在一條I2C總線接兩個設備。在CSP接高電平時，地址為0x76(1110110 b)，而CSB接低電平時，地址為0x77 (1110111 b)這個地址是高七位，最后以為有讀寫命令來決定。實現寫命令時，最后一位為0，實現讀命令時，最后一位為1。
MS5803擁有5個基本命令：復位、讀取出廠校準值、數據1轉換（壓力值數據）、數據2轉換（溫度值數據）和讀取ADC的轉換結果。具體分配如下：
因為MS5803的地址位僅有1位是可以設定的，所以一條I2C總線最多只能掛2個MS5803模塊。為了讓程序具有較好的可移植性，我們在便寫程序時不使用對硬件的直接操作，而采用函數指針來操作，所以我們定義了：
/*向MS5803下發指令，指令格式均為1個字節*/
typedef void (*WriteCommandToMS5803Type)(uint8_t deviceAddress,uint8_t command);
/*從MS5803讀取多個字節數據的值*/
typedef void (*ReadBytesFromMS5803Type)(uint8_t deviceAddress,uint8_t *pData,uint16_t bytesNum);
以上兩個函數指針來實現針對硬件的讀寫操作。接下來我們開始編寫代碼。
（1）復位操作
復位操作的數據流如下圖所示，只需要發送一條命令就可完成：
/*復位MS5803操作*/
void ResetForMS5803(uint8_t deviceAddress,WriteCommandToMS5803Type WriteCommandToMS5803)
{
??uint8_t command=COMMAND_RESET;
??/*下發復位命令*/
??WriteCommandToMS5803(deviceAddress,command);
}
（2）讀取校準值
校準值是出廠時廠家校準的各種系數，每臺設備都有差異，是固定不變的，只需要一次讀取就可以了，共有6個系數，均為16為整數。首先發送讀系數的命令，然后讀取就可以了，每次讀取1個，分6次讀取。過程數據流如下圖所示：
/*從MS5803的PROM中讀取校準數據*/
void GetCalibrationData(uint8_t deviceAddress,uint16_t *caliPara,WriteCommandToMS5803Type WriteCommandToMS5803,ReadBytesFromMS5803Type ReadBytesFromMS5803)
{
??/*C1壓力靈敏度*/
??caliPara[0]=ReadPromFromMS5803(deviceAddress,COMMAND_PROM_READ_C1,WriteCommandToMS5803,ReadBytesFromMS5803);
??/*C2壓力補償值*/
??caliPara[1]=ReadPromFromMS5803(deviceAddress,COMMAND_PROM_READ_C2,WriteCommandToMS5803,ReadBytesFromMS5803);
??/*C3壓力靈敏度溫度系數*/
??caliPara[2]=ReadPromFromMS5803(deviceAddress,COMMAND_PROM_READ_C3,WriteCommandToMS5803,ReadBytesFromMS5803);
??/*C4壓力補償溫度系數*/
??caliPara[3]=ReadPromFromMS5803(deviceAddress,COMMAND_PROM_READ_C4,WriteCommandToMS5803,ReadBytesFromMS5803);
??/*C5參考溫度*/
??caliPara[4]=ReadPromFromMS5803(deviceAddress,COMMAND_PROM_READ_C5,WriteCommandToMS5803,ReadBytesFromMS5803);
??/*C6溫度傳感器溫度系數*/
??caliPara[5]=ReadPromFromMS5803(deviceAddress,COMMAND_PROM_READ_C6,WriteCommandToMS5803,ReadBytesFromMS5803);
}
（3）讀取轉換值
讀取轉換結果值是我們的目的，可以讀取溫度和壓力兩個量，不過一次只能讀一個。首先發送命令設定采集壓力還是溫度，并設定精度。然后發送讀取的命令，最后讀取對應的值。再使用校準系數計算出最終的物理值。
/*獲取轉換值，包括溫度和壓力*/
void GetConversionValue(uint8_t deviceAddress,float *pPres,float *pTemp,uint16_t *caliPara,uint16_t *semaphore,WriteCommandToMS5803Type WriteCommandToMS5803,ReadBytesFromMS5803Type ReadBytesFromMS5803)
{
??uint16_t senst1; ???????//C1壓力靈敏度
??uint16_t offt1; ????????//C2壓力補償值
??uint16_t tcs; ??????????//C3壓力靈敏度溫度系數
??uint16_t tco; ??????????//C4壓力補償溫度系數
??uint16_t tref; ?????????//C5參考溫度
??uint16_t tempsens; ?????//C6溫度傳感器溫度系數
??
??/*從MS5803的PROM中讀取校準數據*/
??if(*semaphore>0)
??{
????GetCalibrationData(deviceAddress,caliPara,WriteCommandToMS5803,ReadBytesFromMS5803);
????*semaphore=*semaphore-1;
??}
??senst1=caliPara[0];
??offt1=caliPara[1];
??tcs=caliPara[2];
??tco=caliPara[3];
??tref=caliPara[4];
??tempsens=caliPara[5];
??
??uint32_t digitalPressureValue;
??uint32_t digitalTemperatureValue;
?
??/*讀取壓力數據*/
??digitalPressureValue=ReadConversionFromMS5803(deviceAddress,COMMAND_CONVERTD1OSR4096,WriteCommandToMS5803,ReadBytesFromMS5803);
??
??Delayms(20);
??
??/*讀取溫度數據*/
??digitalTemperatureValue=ReadConversionFromMS5803(deviceAddress,COMMAND_CONVERTD2OSR4096,WriteCommandToMS5803,ReadBytesFromMS5803);
??
??/*對溫度進行一階修正*/
??int32_t dT;
??int32_t temp;
??dT=digitalTemperatureValue-tref*256;
??temp=(int32_t)(2000+dT*tempsens/pow(2,23));
??
??/*對壓力進行一階修正*/
??int64_t off;
??int64_t sens;
??int32_t pres;
??off=(int64_t)(offt1*pow(2,17)+(tco*dT)/pow(2,6));
??sens=(int64_t)(senst1*pow(2,16)+(tcs*dT)/pow(2,7));
??pres=(int32_t)((digitalPressureValue*sens/pow(2,21)-off)/pow(2,15));
??
??/*對溫度和壓力進行二階修正*/
??int64_t ti=0;
??int64_t offi=0;
??int64_t sensi=0;
??int64_t off2=0;
??int64_t sens2=0; ?
??
??if(temp<2000)
??{
????ti=(int64_t)(11*dT*dT/pow(2,35));
????offi=(int64_t)(31*(temp-2000)*(temp-2000)/pow(2,3));
????sensi=(int64_t)(63*(temp-2000)*(temp-2000)/pow(2,5));
????
????off2=off-offi;
????sens2=sens-sensi;
????
????temp=temp-(int32_t)ti;
????pres=(int32_t)((digitalPressureValue*sens2/pow(2,21)-off2)/pow(2,15));
??}
?
??if((-4000<=temp)&&(temp<=8500))
??{
????*pTemp=(float)temp/100.0;
??}
??if((1000<=pres)&&(pres<=190000))
??{
????*pPres=(float)pres/100.0;
??}
}
最終在STM32的I2C接口實現通訊時，實現2個WriteCommandToMS5803Type(uint8_t deviceAddress,uint8_t command);和ReadBytesFromMS5803Type(uint8_t deviceAddress,uint8_t *pData,uint16_t bytesNum);函數并調用就可以了，換做其他的平臺也只需要重寫這兩個函數就能實現通訊了。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的STM32与多台MS5803压力传感器I2C通讯的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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