8.TSL2561传感器中文资料.pdf

TSL2561 是光-数字转换器，它将光强转换成数字信号输出，具有直 接 I2C接口或者 SMBus 接口。每个设备都连接一个带宽的光敏二极管 和在单独 CMOS 集成电路上的一个红外响应的光敏二极管，这个集成 电路具有提供 20bit 动态范围的近-适光响应的能力。两个集成的 ADCs 将光敏电流转换成一个数字输出，这个数字输出表示测量每一 个通道的发光。这个数字输出可以是一个微处理器的输入。在这个微 处理器里亮度（周围光的水平）使用试验化公式来得到。TSL2560 设 备允许 SNB TSL256x是 TAOS公司推出的一种高速、低功耗、宽量程、可编程灵 活配置的光强传感器芯片。本文简要介绍了 TSL256x的基本特点、引 脚功能、内部结构和工作原理，给出了 TSL2561 的实用电路、软件设 计流程连同核心程式。 关键词 光强传感器 TSL256x I2C 总线 积分式 A/D转换器 1 TSL256x 简介 TSL2560 和 TSL2561 是 TAOS 公司推出的一种高速、低功耗、宽量 程、可编程灵活配置的光强度数字转换芯片。该芯片可广泛应用于各 类显示屏的监控，目的是在多变的光照条件下，使得显示屏提供最好 的显示亮度并尽可能降低电源功耗；还能够用于街道光照控制、安全 照明等众多场合。该芯片的主要特点如下： ◇ 可编程配置许可的光强度上下阈值，当实际光照度超过该阈值时 给出中断信号； ◇ 数字输出符合标准的 SMBus(TSL2560)和 I2C(TSL2561)总线协议； ◇ 模拟增益和数字输出时间可编程控制； ◇ 1.25 mm×1.75 mm 超小封装，在低功耗模式下，功耗仅为 0.75 mW； ◇ 自动抑制 50 Hz/60 Hz的光照波动。 2 TSL256x 的引脚功能 TSL256x 有 2 种封装形式： 6LEAD CHIPSCALE 和 6LEAD TMB。封装 形式不同，相应的光照度计算公式也不同。图1 为这两种封装形式的 引脚分布图。 图 1 TSL256x封装 各引脚的功能如下： 脚 1 和脚3： 分别是电源引脚和信号地。其工作电压范围是 2.7～ 3.5V。 脚 2： 器件访问地址选择引脚。由于该引脚电平不同，该器件有3 个不同的访问地址。访问地址和电平的对应关系如表 1所列。 表 1 器件访问地址和引脚 2电平的对应关系 脚 4 和脚6： I2C或 SMBus总线的时钟信号线和数据线。 脚 5： 中断信号输出引脚。当光强度超过用户编程配置的上或下阈 值时，器件会输出一个中断信号。 3 TSL256x 的内部结构和工作原理 TSL256x 是第二代周围环境光强度传感器，其内部结构如图２所 示。通道0 和通道1 是两个光敏二极管，其中通道 0对可见光和红外 线都敏感，而通道1 仅对红外线敏感。积分式A/D 转换器对流过光敏 二极管的电流进行积分，并转换为数字量，在转换结束后将转换结果 存入芯片内部通道0 和通道1 各自的寄存器中。当一个积分周期完成 之后，积分式 A/D转换器将自动开始下一个积分转换过程。微控制器 和 TSL2560 可通过标准的 SMBus( System Management Bus) V1.1或 V2.0实现，TSL2561 则可通过 I2C总线协议访问。对 TSL256x的控制 是通过对其内部的16 个寄存器的读写来实现的，其地址如表 2所列。 图 2TSL256x 内部结构图 表 2 TSL256x 内部寄存器地址及作用 4 TSL256x 应用设计 TSL256x 的访问遵循标准的 SMBus和 I2C协议，这使得该芯片软件 和硬件设计变得很简单。这两种协议的读写时序虽然很类似，但仍存 在不同之处。下面仅以 TSL2561 芯片为例，说明 TSL256x