2019/11/20,光強傳感器工作原理及其編程,2019/11/20,傳感器應用,1.樓梯走道-聲控傳感器2.電子天平-壓力傳感器3.電子溫度計-紅外傳感器4.手機-觸摸屏傳感器5物聯網與傳感器傳感器主要用來采集各類信號。地磅通過傳感器可以采集壓力信號，用來稱重。烘箱通過溫度傳感器可以采集溫度信號，用來烘烤，路吊通過角度傳感器可以采集角度信號，用來顯示吊臂的幅度。,2019/11/20,光強傳感器,光強傳感器是一種感應光的強弱并進行顯示、處理的測量裝置。使它可以完成多種光學實驗，諸如比較光強和距離的關系；研究光的干涉、衍射、偏振；在不同光源下測量光的相對強弱；研究不同光源的明、暗變化等。常用于生物、化學實驗中。,2019/11/20,光強傳感器分類,2019/11/20,光強傳感器結構及其工作原理,光強傳感器結構圖如下：為降低光敏元件的工作環境溫度而在傳感器外殼上裝有兩個引入冷卻水的導管。壓蓋是壓緊透光的石英玻璃窗，防止漏氣，并與外殼相連，密封冷卻水。銅套筒的作用是密封水，以免冷卻水進入光敏元件與石英玻璃組成的空間。圖上的軟套管能是光敏元件在軸向固定，不因振動而變化，套筒作安裝光敏元件之用。此外，圖上的光電池，絕緣薄膜，內套筒可用光敏二極管代替。這種結構的有點是拆卸方便。,2019/11/20,2019/11/20,光強傳感器編程-TSL256x,農業生產、氣象環保等工作中，光照強度是環境監測中的重要參數；尤其是在溫室大棚中，光強對作物有著決定性的作用。為了實現對光強的監測，本文選用高速、可編程芯片TSL2561作為光強傳感器，對光照強度進行測量。微處理器采用英國Jennic公司推出的高性能、低功耗、高速率無線芯片JN5139。該芯片集處理器、收發器于一體，通過無阻塞設計大大提高了CPU利用率，與傳統的有線設備相比，具有靈活性高、成本低、可維護性高等優點。,2019/11/20,TSL256x簡介,TSL2560和TSL2561是TAOS公司推出的一種高速、低功耗、寬量程、可編程靈活配置的光強度數字轉換芯片。該芯片可廣泛應用于各類顯示屏的監控，目的是在多變的光照條件下，使得顯示屏提供最佳的顯示亮度并盡可能降低電源功耗；還可以用于街道光照控制、安全照明等眾多場合。該芯片的主要特點如下：可編程設置許可的光強度上下閾值，當實際光照度超過該閾值時給出中斷信號；數字輸出符合標準的SMBus(TSL2560)和I2C(TSL2561)總線協議；模擬增益和數字輸出時間可編程控制；1.25mm1.75mm超小封裝，在低功耗模式下，功耗僅為0.75mW；自動抑制50Hz/60Hz的光照波動。,2019/11/20,TSL256x的引腳功能,TSL256x有2種封裝形式：6LEADCHIPSCALE和6LEADTMB。封裝形式不同，相應的光照度計算公式也不同。圖為這兩種封裝形式的引腳分布圖。,2019/11/20,各引腳的功能如下：腳1和腳3：分別是電源引腳和信號地。其工作電壓范圍是2.73.5V。腳2：器件訪問地址選擇引腳。由于該引腳電平不同，該器件有3個不同的訪問地址。訪問地址與電平的對應關系如表1所列。腳4和腳6：I2C或SMBus總線的時鐘信號線和數據線。腳5：中斷信號輸出引腳。當光強度超過用戶編程設置的上或下閾值時，器件會輸出一個中斷信號。,2019/11/20,TSL256x應用設計,硬件設計TSL2561可以通過I2C總線訪問，所以硬件接口電路非常簡單。如果所選用的微控制器帶有I2C總線控制器，則將該總線的時鐘線和數據線直接與TSL2561的I2C總線的SCL和SDA分別相連；如果微控制器內部沒有上拉電阻，則還需要再用2個上拉電阻接到總線上。如果微控制器不帶I2C總線控制器，則將TSL2561的I2C總線的SCL和SDA與普通I/O口連接即可；但編程時需要模擬I2C總線的時序來訪問TSL2561，INT引腳接微控制器的外部中斷。硬件連接如圖3所示。,2019/11/20,軟件設計微控制器可以通過I2C總線協議對TSL2561進行讀寫。寫數據時，先發送器件地址，然后發送要寫的數據。TSL2561的寫操作過程如下：先發送一組器件地址；然后寫命令碼，命令碼是指定接下來寫寄存器的地址00h0fh和寫寄存器的方式，是以字節、字或塊（幾個字）為單位進行寫操作的；最后發送要寫的數據，根據前面命令碼規定寫寄存器的方式，可以連續發送要寫的數據，內部寫寄存器會自動加1。對于I2C協議具體的讀寫時序，可以參考相關資料，在此不再贅述。TSL2561的軟件設計流程如圖4所示。,2019/11/20,采用TSL256x實現光強度實時監測的系統，具有精度高、成本低、體積小等優點。芯片內部集成了積分式A/D轉換器，采用數字信號輸出，因此抗干擾能力比同類芯片強。該芯片在光強監測控制領域已得到廣泛應用。,2019/11/20,光強傳感器應用舉例,柴油機燃燒光