在我们的项目中,经常会有需要检测大气压力的时候。这次我们在大气环境监测的过程中用到了HP203B这款气压传感器。所以这一篇中,我们来思考HP203B气压传感器的驱动设计。
1、功能概述
HP203B是高分辨率(0.1meter)压力传感器,带有I²C接口,包括一个硅压阻压力元件和一个高分辨率24 位△∑ADC。HP203B提供高精度24位压力和温度数字输出,客户可以根据应用需要转换速度和高度,所有内置计算采用了高速4MHz的浮点运算,计算误差小,数据补偿是内部集成,通讯连接非常简单,高度及温度上下限比较的可编程事件及中断输出控制。
1.1、功能
HP203B是一款超小型集高精度气压计、高度计和温度计于一体的传感器。内部集成了24位ADC,硅传感芯片,以及存放内部参数的OTP。该传感器通过设计公司获得的专利补偿算法在传感器器件片内进行采样,信号处理以及运算,最终计算出实际的直接结果值,所以外部应用MCU只需发出信号采集命令,待完成后,再通过I²C接口直接读取压力,温度及绝对海拔高度三者的实际值。具体结构图如下:

此外,该传感器内部提供了对温度、压力和海拔高度的上下限阈值及中间阀值,并构成的趋势变化的多种事件响应的条件预定设置。当其中任一事件发生达到了预设条件后,在传感器内部状态寄存器会置起相应的标志,并在已经预先设置的相应的中断脚位上输出高电平。
1.2、命令
HP203B气压传感器通过命令集来实现上位对它的访问。命令集允许用户控制传感器进行配置及结果读取。具体的命令列表如下:

用户通过上述列表中的命令可以实现对HP203B气压传感器的配置及操作,也可以读取我们检测的数据。
1.3、接口
HP203B气压传感器使用I2C接口。I²C设备地址如下所示。设备地址的LSB是由CSB脚的状态决定。

CSB PIN=0: 对应的地址0XEE (write) and 0XEF (read)。
CSB PIN=1: 对应的地址0XEC (write) and 0XED (read)。
1.4、报文格式
HP203B气压传感器根据操作命令的不同,可以将通讯的报文格式分为4类。
第一类:主机发出一个单字节命令的类型。 主机发出设备地址(ID)并跟随写位 W 位,收到答复 ACK 位后,发出命令字节,传感器收到后,地回 ACK.如下是发出一个 SOFT_RST 命令。

文章介绍了HP203B气压传感器的功能,包括高分辨率压力和温度测量,I²C接口通信以及中断输出。接着详细阐述了传感器的命令集、接口和报文格式,并基于这些信息设计了驱动程序,包括对象定义、初始化、寄存器访问和测量值读取。最后展示了如何使用驱动程序获取气压和温度数据。
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