1、MS5611-01BA0詮屬封裝氣壓計組件性能描述高度分辨率組件，10cm轉換時間低于1ms低功率，工作電流1uA（待機狀態0.15uA）QFN封裝尺寸：5.03.01.0mm3供電電壓1.8V3.6V集成數字氣壓傳感器（24位ADC）測量/工作范圍：101200mbar（毫巴=百帕），-40+85CI2C和SPI接口，傳輸速率可達20MHz無外接元件（內置振蕩器）長期穩定性好描述MS5611-O1BA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2模數轉換器（工廠校

2、準系數）。MS5611提供了一個精確的24位數字壓力值和溫度值以及不同的操作模式，可以提高轉換速度并優化電流消耗。高分辨率的溫度輸出無須額外傳感器可實現高度計/溫度計功能。可以與幾乎任何微控制器連接。通信協議簡單，無需在設備內部寄存器編程。MS5611壓力傳感器只有5.0毫米q.0毫米X1.0毫米的小尺寸可以集成在移動設備中。這款傳感器采用領先的MEMS技術并得益于MEAS（瑞士）十余年的成熟設計以及大批量制造經驗，保證產品具有高穩定性以及非常低的壓力信號滯后。內部結構及技術數據移動高度計/氣壓計系統自行車電腦氣壓表醫療警報高度計室內導航原理框圖SensorPerfonnances(Von=3

3、V)PressureMinTypMaxUnitRange10120CmbarADC24bitResolution(1)0065/0.042/0.027/OI0/OJ12mbarAccuracy25*Ci750mbar15+1.5mbarErrorband,-20to+85450toHOOmbar(2)25+2.5mbarResponsetime(1)0.5/1.1J2.174.17B.22msLongtermstability-1mbar/yrTemperatureMmTypMaxUniiRange-40+85Resolution<=0.01scAccuracy08+08Notes.：0

4、:OversamplingRatio.256/512/10241'2t14fli4096|(2)W曲autozraalohgpressurepoint技術數據J¥DDP&C5BSDLSOASDOTlSCLKGND性能參數最大工作范圍參數符號條件最小典型取大r電源電壓VDD-0.3V+4.0V最大壓力值Pmax6bar最大焊接溫度Tmax取k40秒250C電氣特性參數符號條件最小典型取大:工作電壓Vdd1.8V3.0V3.6Vr工作溫度T-40C+25C+85C工作電流(1samplepersec.)IddOSR40962048102451212.5uA6.3uA3.2

5、uA1.7uA2560.9uAVDD對地電容VDDtoGND100nF模數轉換（ADC）參數符號條件最小典型取大輸出字長（bit）24OSR40967.408.229.0420483.724.134.54轉換時間（ms）tc10241.882.082.285120.951.061.172560.480.540.60氣壓值輸出特征溫度值輸出特征數字輸入（CSB,I2C,DIN,SCLK）氣壓輸出（I2C,DOUT）功能描述綜合描述MS5611-01BA是由壓阻傳感器和傳感器接口組成的的集成電路，主要功能是把測得未得補償模擬氣壓值經ADC轉換成24位的數字值輸出，同時也可以輸出一個24位的數字溫度

6、值。出廠校驗每個模塊都在兩種溫度和兩種壓力下有其單獨的出廠校驗，6系數必要補償為過程變化和溫度變化計算和存儲到一個內部的128-bit存儲器（PROM）中，這些值（劃分成6個系數）用軟件來讀取并要通過程序將D1和D2中的值轉換成標準氣壓、溫度值。串行接口MS5611-01BA有兩種類型的串行接口：SPI和I2C。通過調節PS引腳的電壓來選擇使用I2C或SPI通信接口：PinPSModePinsusedMignSDALowSPICSBJSPI模式外部微控制器通過輸入SCLK（串行時鐘外DSDI（串行數據）來傳輸數據。在SPI模式下時鐘極性和相位允許同時模式0和模式3。SDO（串行數據）引腳為傳感

7、器的響應輸出。CSB（芯片選擇）引腳用來控制芯片使能/禁用，所以，其他設備可以共用同一組SPI總線。在命令發送完畢或命令執行結束（例如結束的轉換NHCSB引腳將被拉高。在SPI總線空閑模式下模塊有較好的噪聲性能和在ADC轉換時與其他設備鏈接。I2C模式外部微控制器通過輸入SCLK（串行時鐘用SDA（串行數據）來傳輸數據。傳感器的響應在一根雙向的I2C總線接口SDA線上。所以這個接口類型只使用2信號線路而不需要片選信號，這可以減少板空間。在I2C模式下補充引腳CSB（芯片選擇）代表了LSB的I2C地址。在I2C總線上可以使用兩個傳感器和兩個不同的地址。CSB引腳應當連接到VDD或GND（不能懸空

8、）,指令MS5611-01BA03只有5個基本命令：1 .復位（Reset）2 .讀取存儲器（128-bitPROM）3 .D1轉換4 .D2轉換5 .讀取ADC結果（24-bit氣壓/溫度值）氣壓和溫度計算（詳見原文）1 .開始計算結果最大值：PMIN10mbar,PMAX1200mbar,Tmin40oC,Tmax85oC,Tref20oC2 .從PROM讀取出廠校準數據變量描述|方程推薦變量類型Size值例子/典型bitminMaxC1壓力靈敏度|SENStiuint161606553540127C2壓力才O肖|OFFtiuint161606553536924C3溫度壓力靈敏度系數|TC

9、Suint161606553523317C4溫度系數的壓力抵消|TCOuint161606553523282C5參考溫度|Trefuint161606553533464C6溫度系數的溫度|TEMPSENSuint1616065535283123 .讀取數字氣壓和溫度值D1數字壓力值uint32240167772169085466D2數字溫度值uint322401677721685691504 .計算溫度dT實際和參考溫度之間的差異dTD2TrEFD2C5*28int3225-16776960167772162366temp實際溫度(-4085°C0.01°C的分辨率)ote

10、mp20CdT*TEMPSENS_232000dT*C6/2int3241-400085002007=20.07C5 .計算溫度補償下的氣壓值off實際溫度抵消offOFFT1TCO*dTC2*216(c3*dT)/27uint6441-8589672450128847052802420281617sens實際溫度靈敏度SENSSENS-1TCS*dTC1*215(C3*dT)/28uint6441-429483622564423526401315097036P溫度補償壓力(101200mbar與0.01mbar分辨率)PD1*SENSoff_2115(D1*SENS/2OFF)/2uint6

11、4581000100009=1000.09mbar6 .得到氣壓和溫度值。二階溫度補償對壓力和溫度達到最佳精度的流程圖SPI接口SPI命令下面的表格描述中每個命令的大小是1字節（8位）。執行ADCread指令后將會返回一個24-bit的結果，執行PROMread指令后返回16-bit的結果。存儲器（PROM）的地址在PROMread命令中的a2,a1和a0位。CommandbytehexvalueBitnumber01234567BitnamePRMcovTypAd方Os2Ad1;Os1Add/OsOstopCcxnmandReset00011111.o0x1ECOflVSrtDI(OSR=2

12、56)010000000X40Convert0I0000J100x42ConvertD1(OSR=1024>010001000X44ConvertD1(OSR=2048)010001100x46COflveHD1(OSR=4096>010010000X46ConvertD2(OSR25S)010100000x50ConvertDZ(OSR=512)01Q100100X52ConweriD2(QSR=1024>01010100二0x54CofiveHD2(OSR=2Q40>0101017100x56ConcertD2(OSR=40%>01011000二0x58ADC

13、Read00000000QxOOPROMRead1010Ad2Ad1AdO0OxAOtoOxAESPI復位時序轉換時序存儲器讀取時序圖參見原文。I2C接口I2C命令每個I2C通信消息都有開始和停止狀態。MS5611-01BA的I2C地址為111011Cx,其中C為CSB引腳的補碼值（取反）。因為傳感器內并沒有微控制器，所有I2C的命令和SPI是相同的。I2C復位時序復位指令可以在任何時間發送。如果沒有成功的上電復位，這可能是被屏蔽的SDA模塊在應答狀態。MS5611-01BA唯一的復位方式是發送幾個SCLKs后跟一個復位指令或上電復位。111011CSB00000111100Devi<e

14、Addresscommand5曰希WAandbittAPII來自主機S=開始命令W=寫命令A=應答I來自從機P=停止命令R=讀命令N=無應答I2C復位指令存儲器讀取時序PROM讀指令由兩部分構成，第一部分使系統處于PROM讀模式，第二部分從系統中讀取數據。111011CS500101U01100DeviceAddresscommand-|DeiiieAddressWAbyteAP來自主機S=開始命令W=寫命令A=應答來自從機P=停止命令R=讀命令N=無應答I2C讀存儲器指令，地址=011（系數：3）11101i-SbioiiooxxxxoxxxxxxxxoDeviteAddressdatddM

15、a51DevKeAdd尼55|R|A|Memonbfl5-8|A|MemorybiTTqIM|PI來自主機S=開始命令W=寫命令A=應答匚I來自從機P=停止命令R=讀命令N=無應答I2C從芯片中應答轉換時序通過向MS5611-01BA發送指令可以進入轉換模式。當命令寫入到系統中，系統處于忙碌狀態，直到轉換完成。當轉換完成后可以發送一個讀指令，此時MS5611-01BA發回一個應答，24個SCLK時鐘將所有bit位傳送出來。每隔8bit就會等待一個應答信號111011CSfi0DeviceAddress0010010-00(FcommandSDeviceAddresswa|crndbyteap來

16、自主機S=開始命令W=寫命令A=應答來自從機P=停止命令R=讀命令N=無應答I2C啟動壓力轉換指令（OSR=4096,typ=D1）來自從機P=停止命令R=讀命令N=無應答ADC讀時序11101lLUXXXXXXKXUXXXXXXXXUXXXXXXXXODeviceAddressW出datft同占IEBvivMHies寫|R|用丘山a|_口倒2875IMCMM7-IH|PI口來自主機S=開始命令W=寫命令A=應答來自從機P=停止命令R=讀命令N=無應答I2C從MS5611-01BA讀取數據循環冗余檢查（CRC）MS5611-01BA包含128-Bit的PROM存儲器。存儲器中有一個4bit的C

17、RC數據檢測位。下面詳細描述了CRC-4代碼的使用。AddDB15DB14DB13DB12D11DB10DB9DB8DB7DB6DB5DB4DB3L)B2DB1DB0016bitreservedformanufacturer1Coefficient1(16bitunsigned)2Coefficient2(16bitunsigned)3Coefficient3(16bitunsigned)4Coefficient4(16bitunsigned)5Coefficient5(16bitunsigned)6Coefficient6(16bitunsigned)7CRCI典型應用電路SPI協議I2C協

18、議引腳定義VDO+列'3QnF2口_:ULMlOutput-PartSFIlnlerfdce引腳名稱描述1VDDP電源電壓2PSI通訊協議選擇PShigh(VDD)，I2CPSlow(GND)一SPI3GNDG接地45CSBI片選(低電平有效)，內部連接6SDOO串口數據輸出7SDI/SDAI/IO串口數據輸入/I2C數據8SCLKI串口時鐘*注：原文附錄有一些典型測量值的特征曲線可參考。其中的一些關鍵點：ADC的測量值D1和D2是分別用來測氣壓和溫度的，且基本成線性關系；在常溫(20C)或大于常溫時，測量誤差很小，而溫度低于20c時，氣壓和溫度測量誤差會明顯增大；電源電壓為3V時，氣

19、壓和溫度測量誤差很小，而其它供電電壓下誤差會大幅度增加。ARDUINOM試代碼MS561101BA.h文件：#ifndefMS561101BA_h#defineMS561101BA_h#ifndefcbi#definecbi(sfr,bit)(_SFR_BYTE(sfr)&=_BV(bit)#endif#include"WProgram.h"#include<Wire.h>/#defineDEBUG_V/#defineDEBUG/#include<DebugUtils.h>/addressesofthedevice#defineMS56110

20、1BA_ADDR_CSB_HIGH0x76/CBR=10x76I2CaddresswhenCSBisconnectedtoHIGH(VCC)#defineMS561101BA_ADDR_CSB_LOW0x77/CBR=00x77I2CaddresswhenCSBisconnectedtoLOW(GND)/registersofthedevice#defineMS561101BA_D10x40#defineMS561101BA_D20x50#defineMS561101BA_RESET0x1E/D1andD2resultsize(bytes)#defineMS561101BA_D1D2_SIZE

21、3/OSR(OverSamplingRatio)constants#defineMS561101BA_OSR_2560x00#defineMS561101BA_OSR_5120x02#defineMS561101BA_OSR_10240x04#defineMS561101BA_OSR_20480x06#defineMS561101BA_OSR_40960x08#defineMS561101BA_PROM_BASE_ADDR0xA2/byaddingintsfrom0to6wecanreadallthepromconfigurationvalues./C1willbeat0xA2andallth

22、esubsequentaremultiplesof2#defineMS561101BA_PROM_REG_COUNT6/numberofregistersinthePROM#defineMS561101BA_PROM_REG_SIZE2/sizeinbytesofapromregistry.classMS561101BA(public:MS561101BA();voidinit(uint8_taddr);floatgetPressure(uint8_tOSR);floatgetTemperature(uint8_tOSR);int64_tgetDeltaTemp(uint8_tOSR);int

23、32_trawPressure(uint8_tOSR);int32_trawTemperature(uint8_tOSR);intreadPROM();voidreset();private:unsignedlongdoConversion(uint8_tcommand);uint8_t_addr;uint16_t_CMS561101BA_PROM_REG_COUNT;)；#endif/MS561101BA_hMS561101BA.cpp文件：#include"MS561101BA.h"#defineEXTRA_PRECISION5/tricktoaddmoreprecis

24、iontothepressureandtempreadingsMS561101BA:MS561101BA();voidMS561101BA:init(uint8_taddress)_addr=address;/disableinternalpullupsoftheATMEGAwhichWireenablebydefault#ifdefined(AVRATmega168)|defined(AVRATmega8)|defined(AVRATmega328P)/deactivateinternalpull-upsfortwi/aspernotefromatmega8manualpg167cbi(PO

25、RTC,4);cbi(PORTC,5);#else/deactivateinternalpull-upsfortwi/aspernotefromatmega128manualpg204cbi(PORTD,0);cbi(PORTD,1);#endifreset();resetthedevicetopopulateitsinternalPROMregistersdelay(1000);/somesafetytimereadPROM();readsthePROMintoobjectvariablesforlaterusefloatMS561101BA:getPressure(uint8_tOSR)/

26、seedatasheetpage7forformulasint64_tdT=getDeltaTemp(OSR);int64_toff=(int64_t)_C1)<<16)+(_C3*dT)>>7);int64_tsens=(int64_t)_C0)<<15)+(_C2*dT)>>8);return(rawPressure(OSR)*sens)>>21)-off)>>(15-EXTRAPRECISION)/(1<<EXTRAPRECISION)*100.0);floatMS561101BA:getTemperat

27、ure(uint8_tOSR)/seedatasheetpage7forformulasreturn(1<<EXTRAPRECISION)*2000l+(getDeltaTemp(OSR)*C5)>>(23-EXTRAPRECISION)/(1<<EXTRAPRECISION)*100.0);)int64_tMS561101BA:getDeltaTemp(uint8_tOSR)returnrawTemperature(OSR)-(int32_t)_C4)<<8);)int32_tMS561101BA:rawPressure(uint8_tOSR)

28、returndoConversion(MS561101BA_D1+OSR);)int32_tMS561101BA:rawTemperature(uint8_tOSR)returndoConversion(MS561101BA_D2+OSR);)unsignedlongMS561101BA:doConversion(uint8_tcommand)unsignedlongconversion=0;/seepage11ofthedatasheet/initializepressureconversionWire.beginTransmission(_addr);Wire.send(command);Wire.endTransmission();delay(10);/theconversionwilltakeatime<=9.04mstohavetheoutputready/TODO:makethedelaydependantontheOSRrequestedinthecommand/startreadsequenceWire.beginTransmission(_ad