环境温、湿度及光照三合一传感器设计

读数据格式：图5所示为读1 Byte数据时的正确帧格式。
寄存器定义：0x00和0x01中断状态与中断使能；0x02功能配置；0x03和0x04存放流明读数；0x05和0x06中设置流明上限和流明下限；0x07中设置适当的门限定时器数据。
自动量程调整模式：自动模式配置下，自动量程调整电路采用两种方法改变其灵敏度。光照超过700 lx时，分流器通过除以系数8来降低光电二极管的电流。默认设置下，分流比为1，电流直接送入A／D转换器。当光强降低时，自动量程调整电路将积分时间从100 ms提高到200 ms、400 ms或800 ms。分流器和不同积分时间相组合，可使A／D转换范围比其16位标称范围提高8倍，或降低8倍。从而获得22位或略高于4 000 000：1的动态范围。
流明读数的数据格式：传感器IC提供用户易于接收的数字输出格式。它由4位指数和随后的8位尾数组成。在最高灵敏度模式下，1个计数值表示0．045 lx。尾数最大值为255，指数最大值为14。所以，最大量程为255×214=4 177 920。在此模式下，最大读数为188 000 lx，大于该值的任何读数均被认为是过载。
门限寄存器数据格式：传感器IC中断电路要求按照特定格式给出上限和下限，以便正确解析数据。寄存器0x05和0x06中的上限和下限数值必须与高字节流明格式相匹配，由4位指数和尾数的4个最高有效位组成。

4三合一传感器的应用设计
微处理器采用二线串行数字接口和传感器进行通信，硬件接口非常简单；然而，通信协议是芯片厂家定义的，所以在软件设计中，需要用微处理器通用I／O口模拟通信协议。
4．1 硬件设计
硬件连接如图6所示。

4．2 软件设计
由于SHT11和MAX9635的二线串行通信协议和I2C协议不兼容。必须使用GTIO口模拟出如图4和图5所示的数据格式。

基于以上宏定义，可以方便地使SCK和SDA总线输出持续一定时间的高电平或低电平，从而实现传感器的读写。