MS5611簡介

　　MS5611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高線性度的壓力傳感器和一個超低功耗的24位Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換器（工廠校準(zhǔn)系數(shù)）。MS5611提供了一個精確的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?？梢耘c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×3.0毫米×1.0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。

　　ms5611是同時支持I2C和SPI通信協(xié)議的氣壓計(jì)芯片。已經(jīng)很普遍的被用在飛行器控制板上作為高度傳感器。開發(fā)過stm32的朋友都知道它的硬件I2C是由bug的，一般使用的都是自己編寫的軟件I2C通信協(xié)議。但是其硬件SPI通信卻是沒有問題的。SPI通信一般會比I2C通信快點(diǎn)。下面先從硬件上說明MS5611在選擇SPI的準(zhǔn)備。

　　MS5611要選擇使用SPI通信首先需要做的就是把芯片的PS引腳置低。參考數(shù)據(jù)手冊如下：

　　根據(jù)其設(shè)計(jì)的PCB原理圖如下：

　　應(yīng)用案例

　　氣壓傳感器首次在智能手機(jī)上使用是在GalaxyNexus上，而之后推出的一些Android旗艦手機(jī)里也包含了這一傳感器，像GalaxySIII、GalaxyNote2和小米2手機(jī)上也都有，不過大家對于氣壓傳感器仍非常的陌生。跟字面的意思一樣，氣壓傳感器就是用來測量氣壓的，但測量氣壓對于普通的手機(jī)用戶來說又有什么作用呢？

　　海拔高度測量

　　對于喜歡登山的人來說，都會非常關(guān)心自己所處的高度。海拔高度的測量方法，一般常用的有2種方式，一是通過GPS全球定位系統(tǒng)，二是通過測出大氣壓，然后根據(jù)氣壓值計(jì)算出海拔高度。

　　由于受到技術(shù)和其它方面原因的限制，GPS計(jì)算海拔高度一般誤差都會有十米左右，而如果在樹林里或者是在懸崖下面時，有時候甚至接收不到GPS衛(wèi)星信號。

　　而氣壓的方式可選擇的范圍會廣些，而且可以把成本可以控制在比較低的水平。另外像GalaxyNexus等手機(jī)的氣壓傳感器還包括溫度傳感器，它可以捕捉到溫度來對結(jié)果進(jìn)行修正，以增加測量結(jié)果的精度。

　　所以在手機(jī)原有GPS的基礎(chǔ)上再增加氣壓傳感器的功能，可以讓的三維定位更加精準(zhǔn)。

　　導(dǎo)航輔助

　　現(xiàn)在不少開車人士會用手機(jī)來進(jìn)行導(dǎo)航，不過常常會有人抱怨在高架橋里導(dǎo)航常常會出錯　。比如在高架橋上時，GPS說右轉(zhuǎn)，而實(shí)際上右邊根本沒有右轉(zhuǎn)出口，這主要是GPS無法判斷你是橋上還是橋下而造成的錯誤導(dǎo)航。一般高架橋上下兩層的高度都會有幾米到十幾米的距離了，而GPS的誤差可能會有幾十米，所以發(fā)生上面的事情也就可以理解了。

　　而如果手機(jī)里增加一個氣壓傳感器就不一樣了，他的精度可以做到1米的誤差，這樣就可以很好的輔助GPS來測量出所處的高度，錯誤導(dǎo)航的問題也就容易解決了。室內(nèi)定位

　　由于在室內(nèi)無法很好的接收GPS信號，所以當(dāng)使用者進(jìn)入一幢很厚的樓宇時，內(nèi)置感應(yīng)器可能會失去衛(wèi)星的信號，所以無法識別用戶的地理位置，并且無法感知垂直高度。而如果手機(jī)加上氣壓傳感器再配合加速計(jì)、陀螺儀等技術(shù)就可以做到精準(zhǔn)的室內(nèi)定位。這樣以后你在商場購物時，就可以通過手機(jī)定位來告訴你你想購買的產(chǎn)品在商場的那個位置，哪一層樓。

　　另外氣壓傳感器還可以為釣魚愛好者提供相關(guān)信息（魚在水中分層及活躍性與大氣壓相關(guān)）或天氣預(yù)報等功能。不過目前氣壓傳感器還處于一個被忽略的狀態(tài)，氣壓傳感器要想被更多人了解和使用還需要一些相關(guān)技術(shù)的成熟和普及，以及更多的開發(fā)者針對這一傳感器推出更多的應(yīng)用和相關(guān)功能。

　　MS5607系列高度計(jì)壓力傳感器采用SPI和I2C數(shù)字接口，測量范圍為10~1，200 mbar，溫度補(bǔ)償范圍為40°C~+85°C。該傳感器模塊工作電壓為1.8V~3.6V，包括有高線性度壓力傳感器和具有在制造工廠已校準(zhǔn)好系數(shù)的低功耗24位ADC。MS5607-B還包括溫度輸出，尺寸為5 mm x 3 mm x 1 mm，幾乎可以接口到任何微控制器。

　　氣壓傳感器MS5611使用SPI接口的程序

　　#include 《msp430x54x.H》

　　#include 《math.h》 //Keil library

　　#include 《stdio.h》

　　#include 《stdlib.h》 //Keil library

　　#include “MS5611.h”

　　#include “CC1101.h”

　　#define uchar unsigned char

　　#define uint unsigned int

　　#define ulong unsigned long

　　#define SPI_B0_MO BIT1

　　#define SPI_B0_MI BIT2

　　#define MS_B0_CLK BIT3

　　#define SPI_B0_CS BIT0

　　#define MS5611_PS BIT7

　　#define MS5611_SPI P2DIR |= MS5611_PS; P2OUT &= ~MS5611_PS

　　#define MS5611_Enable P3OUT &= ~SPI_B0_CS

　　#define MS5611_Disable P3OUT |= SPI_B0_CS

　　void Init_SPI_B0（void）;

　　void Wait_MS（）;

　　unsigned char SPI_B0_Send_byte（unsigned char byte）;

　　unsigned char SPI_B0_Receive_byte（void）;

　　void SPI_B0_Strobe（unsigned char strobe）;

　　unsigned char SPI_B0_Read（unsigned char addr）;

　　unsigned char SPI_B0_Read_16bits（unsigned char addr）;

　　void MS5611_RESET（）;

　　void MS5611_Init（）;

　　void MS5611_PROM_READ（）;

　　unsigned long MS5611_CONVERSION（unsigned char command）;

　　void MS5611_getTemperature（unsigned char OSR_Temp）;

　　void MS5611_getPressure（unsigned char OSR_Pres）;

　　float get_altitude（）;

　　#define MS5611_ADC 0x00

　　#define CMD_MS5611_RESET 0x1E

　　#define CMD_MS5611_PROM_Setup 0xA0

　　#define CMD_MS5611_PROM_C1 0xA2

　　#define CMD_MS5611_PROM_C2 0xA4

　　#define CMD_MS5611_PROM_C3 0xA6

　　#define CMD_MS5611_PROM_C4 0xA8

　　#define CMD_MS5611_PROM_C5 0xAA

　　#define CMD_MS5611_PROM_C6 0xAC

　　#define CMD_MS5611_PROM_CRC 0xAE

　　#define CMD_CONVERT_D1_OSR4096 0x48 // Maximun resolution

　　#define CMD_CONVERT_D2_OSR4096 0x58 // Maximun resolution

　　unsigned long setup，C1，C2，C3，C4，C5，C6，CRC; //用于存放PROM中的8組數(shù)據(jù)

　　unsigned long D1_Pres，D2_Temp; // 存放壓力和溫度

　　float dT，Temperature，Pressure;

　　double OFF，SENS;

　　float TEMP2，Aux，OFF2，SENS2; //溫度校驗(yàn)值

　　/*-------------------------SPI_B0-----------------------------*/

　　void Init_SPI_B0（void）

　　{

　　P3SEL |= 0x0E; // P9.1-3 SPI option select

　　UCB0CTL1 |= UCSWRST; // 復(fù)位SPI狀態(tài)機(jī)

　　UCB0CTL1 |= UCSSEL__SMCLK; // 選擇SCK參考源為SMCLK

　　UCB0CTL0 |= UCMST+UCSYNC+UCCKPH+UCMSB; // 3-pin， 8-bit SPI master， Clock polarity high， MSB

　　UCB0CTL0 &= ~UCCKPL;

　　UCB0BR0 = 0x02;

　　UCB0BR1 = 0x00;

　　UCB0CTL1 &= ~UCSWRST;

　　}

　　void Wait_MS（）

　　{

　　while（P3IN&SPI_B0_MI）;

　　}

　　unsigned char SPI_B0_Send_byte（unsigned char byte）

　　{

　　while（（UCB0IFG&UCTXIFG）==0）;

　　UCB0TXBUF=byte;

　　while（（UCB0IFG&UCRXIFG）==0）;

　　return（UCB0RXBUF）;

　　}

　　unsigned char SPI_B0_Receive_byte（void）

　　{

　　return SPI_B0_Send_byte（0）;

　　}

　　unsigned char SPI_B0_Read（unsigned char addr）

　　{

　　unsigned char rTemp;

　　MS5611_Enable; // CS=0 CS enabl

　　Wait_MS（）;

　　SPI_B0_Send_byte（addr）; // Send address

　　rTemp = SPI_B0_Receive_byte（）;

　　MS5611_Disable; // CS=1 CS disable

　　return （ rTemp ）;

　　}

　　unsigned char SPI_B0_Read_16bits（unsigned char addr）

　　{

　　unsigned char byteH，byteL;

　　unsigned int return_value;

　　MS5611_Enable;

　　SPI_B0_Send_byte（addr）;

　　byteH = SPI_B0_Receive_byte（）;

　　byteL = SPI_B0_Receive_byte（）;

　　MS5611_Disable;

　　return_value = （（unsigned int）byteH《《8） | （byteL）;

　　return（return_value）;

　　}

　　void SPI_B0_Strobe（unsigned char strobe）

　　{

　　MS5611_Enable; //CS=0 CS enable

　　Wait_MS（）; // Wait for CCxxxx ready

　　SPI_B0_Send_byte（strobe）; // Send strobe

　　MS5611_Disable;

　　}

　　/*-------------------------MS5611-----------------------------*/

　　void MS5611_RESET（）

　　{

　　SPI_B0_Strobe（CMD_MS5611_RESET）;

　　}

　　void MS5611_PROM_READ（）

　　{

　　//MS5611_Enable;

　　//Wait_MS（）;

　　C1 = SPI_B0_Read_16bits（CMD_MS5611_PROM_C1）;

　　C2 = SPI_B0_Read_16bits（CMD_MS5611_PROM_C2）;

　　C3 = SPI_B0_Read_16bits（CMD_MS5611_PROM_C3）;

　　C4 = SPI_B0_Read_16bits（CMD_MS5611_PROM_C4）;

　　C5 = SPI_B0_Read_16bits（CMD_MS5611_PROM_C5）;

　　C6 = SPI_B0_Read_16bits（CMD_MS5611_PROM_C6）;

　　setup = SPI_B0_Read_16bits（CMD_MS5611_RESET）;

　　CRC = SPI_B0_Read_16bits（CMD_MS5611_PROM_CRC）;

　　//MS5611_Disable;

　　}

　　void MS5611_Init（）

　　{

　　Init_SPI_B0（）;

　　MS5611_SPI;

　　P3DIR |= BIT0; P3OUT |= BIT0;

　　MS5611_RESET（）;

　　delay_ms（10）;

　　MS5611_PROM_READ（）;

　　delay_ms（10）;

　　}

　　long MS5611_SPI_read_ADC（）

　　{

　　unsigned char byteH，byteM，byteL;

　　long return_value;

　　MS5611_Enable;

　　SPI_B0_Send_byte（MS5611_ADC）;

　　byteH = SPI_B0_Receive_byte（）;

　　byteM = SPI_B0_Receive_byte（）;

　　byteL = SPI_B0_Receive_byte（）;

　　MS5611_Disable;

　　return_value = （（（long）byteH）《《16） | （（（long）byteM）《《8） | （byteL）;

　　return（return_value）;

　　}

　　void MS5611_getPressure（unsigned char OSR_Pres）

　　{

　　SPI_B0_Strobe（CMD_CONVERT_D1_OSR4096）;

　　D1_Pres=MS5611_SPI_read_ADC（）;

　　delay_ms（10）;

　　OFF=（ulong）C2*65536+（（ulong）C4*dT）/128;

　　SENS=（ulong）C1*32768+（（ulong）C3*dT）/256;

　　if（Temperature《2000）

　　{

　　// second order temperature compensation when under 20 degrees C

　　TEMP2 = （dT*dT） / 0x80000000;

　　Aux = Temperature*Temperature;

　　OFF2 = 2.5*Aux;

　　SENS2 = 1.25*Aux;

　　Temperature = Temperature - TEMP2;

　　OFF = OFF - OFF2;

　　SENS = SENS - SENS2;

　　}

　　Pressure=（D1_Pres*SENS/2097152-OFF）/32768;

　　}

　　void MS5611_getTemperature（unsigned char OSR_Temp）

　　{

　　SPI_B0_Strobe（CMD_CONVERT_D2_OSR4096）;

　　D2_Temp=MS5611_SPI_read_ADC（）;

　　delay_ms（10）;

　　dT=D2_Temp - （（（ulong）C5）《《8）;

　　Temperature=2000+dT*（（ulong）C6）/8388608;

　　}

　　float get_altitude（）

　　{

　　float tmp_float，Altitude;

　　tmp_float = （Pressure / 101325.0）;

　　tmp_float = pow（tmp_float， 0.190295）;

　　Altitude = 44330 * （1.0 - tmp_float）;

　　return （Altitude）;

　　}

　　void main（void）

　　{

　　int i=0;

　　float altitude［10］;

　　Init_CLK（）;

　　//Init_1101（）;

　　MS5611_Init（）;

　　while（1）

　　{

　　MS5611_getTemperature（CMD_CONVERT_D2_OSR4096）;

　　MS5611_getPressure（CMD_CONVERT_D1_OSR4096）;

　　altitude［i++］=get_altitude（）;

　　}

　　_EINT（）;

　　LPM4;

　　}