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作者：TI工程师 Yue Tang SensorController Studio里有很多例子，但是缺少在LaunchPad上使用I2C的例子。本文将使用TI的CC1352P无线MCU及OPT3004光照度传感器，来填补这一空缺。 介绍OPT3004是一款用于测量可见光密度的传感器。传感器的光谱响应与人眼的视觉响应紧密匹配，并且具有很高的红外线阻隔率。OPT3004 器件具有精密的光谱响应和增强的红外阻隔功能，因此能够准确测量人眼可见光的强度，且不受光源影响。 CC1352P 是一款多协议低于 1GHz 和 2.4GHz 无线 MCU，面向无线 M-Bus、IEEE 802.15.4g、支持 IPv6 的智能对象 (6LoWPAN)、Thread、 Zigbee®、KNX RF、 Wi-SUN®、低功耗 Bluetooth® 5 以及专有系统，包括 TI 15.4-Stack。该器件包含具有一流效率的 +20dBm 集成高功率放大器，适用于远距离 应用 Sensor Controller传感器控制器是simplelink系列无线MCU CC26xx/CC13xx都包含的一个小型 CPU 内核，针对低功耗和高效外设运行进行了高度优化。传感器控制器位于 CC26xx/CC13xx 辅助 (AUX) 电源/时钟域中，可以独立于系统 CPU 和 MCU 域电源状态自主执行简单的后台任务，以达到极低功耗。关于Sensor Controller的细节和使用方法，请访问Sensor Controller Project from Scratch。 如下的两篇**也将非常有助于您理解Sensor Controller这一非常有特色的功能： Getting Started With the CC13xx and CC26xx Sensor Controller Ultra-Low Power Designs With the CC13x2 and CC26x2 Sensor Controller
硬件连接需要的硬件： OPT3004 EVM LAUNCHXL-CC1352P 连接如下图： OPT3004EVM[原理图下载] | LAUNCHXL-CC1352P[原理图下载] | SDA | DIO5 | SCK | DIO22 | VOUT | 3V3 | GND | GND | ![]()
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请根据实际板子情况进行连接，CC1352P的DIO5和DIO22已通过3.3KΩ电阻上拉，因此直接使用这两个引脚。 ![]()
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软件操作需要的软件： SensorController Studio
如下是Sensor Controller配置，工程下载 Constants |
| ALS_CFG_ONE_SHOOT | 0xC210 | OPT3004 configuration triggering 100ms single conversion | ALS_CFG_RESET | 0xC810 | OPT3004 configuration at reset (shutdown) | ALS_I2C_ADDR | 0x0088 | OPT3004 I2C address | ALS_REG_CFG | 1 | OPT3004 configuration register[配置寄存器 1] | ALS_REG_RESULT | 0 | OPT3004 result register[结果寄存器 0] |
DataStructures |
| cfg.highThreshold | 65535 | High alert threshold | cfg.lowThreshold | 0 | Low alert threshold | | 0 | Light sensor output value |
Task Resources |
| Serial Interfaces | I2C Master | System CPU Communication | System CPU Alert | Task Event Handling | Timer 1 Event Trigger | Task Execution | RTC-Based Execution Scheduling |
IO Mapping | DIO22 – I2C SCL DIO5 – I2C SDA ![]()
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代码 |
| Initialization Code | // Schedule the first execution fwScheduleTask(1); | Execution Code | // Configure and start the next measurement i2cStart(); i2cTx(I2C_OP_WRITE | ALS_I2C_ADDR); // i2cTx(ALS_REG_CFG); i2cTx(ALS_CFG_ONE_SHOT >> 8); i2cTx(ALS_CFG_ONE_SHOT >> 0); i2cStop();
// Read the result after 100 milliseconds + a 20% margin evhSetupTimer1Trigger(0, 120, 2);
// Schedule the next execution fwScheduleTask(1); | Event Handler A Code | // If a measurement was successfully started during the last execution ... if (state.i2cStatus == 0x0000) {
// Select the result register i2cStart(); i2cTx(I2C_OP_WRITE | ALS_I2C_ADDR); i2cTx(ALS_REG_RESULT);
// If successful if (state.i2cStatus == 0x0000) { U16 resultRegH; U16 resultRegL; // Read the result i2cRepeatedStart(); i2cTx(I2C_OP_READ | ALS_I2C_ADDR); i2cRxAck(resultRegH); i2cRxNack(resultRegL); i2cStop();
// Convert the result (4-bit exponent + 12-bit mantissa) into 16-bit fixed-point U16 exp = resultRegH >> 4; U16 mant = (resultRegH << 12) | (resultRegL << 4); // The exponent is in range 0 to 11 U16 value = mant >> (11 - exp); output.value = value;
// Notify the application if (value < cfg.lowThreshold) { fwGenAlertInterrupt(); } if (value > cfg.highThreshold) { fwGenAlertInterrupt(); } } else { i2cStop(); } } | Termination Code | // Shut down the light sensor i2cStart(); i2cTx(I2C_OP_WRITE | ALS_I2C_ADDR); i2cTx(ALS_REG_CFG); i2cTx(ALS_CFG_RESET >> 8); i2cTx(ALS_CFG_RESET >> 0); i2cStop();
// Cancel the potentially active event trigger evhCancelTrigger(0); |
运行效果：
功耗实测使用Sensor Controller生成工程，并使用IAR编译和烧录【工程下载】
所需软件： IAR Embedded Workbench SIMPLELINK-CC13X2-26X2-SDK 【本文使用的版本：simplelink_cc13x2_26x2_sdk_3_20_00_68】
功耗测试工具： 功耗测试使用IMETER-BOOST, 这是一款低成本便携式功耗测试仪。
例子中，每秒进行5次光照度传感器读取，平均电流大约17uA。 每次读取包含两个尖峰，如下（1）（2） （1） Execution Code – 开启了一个120ms的延迟，用于OPT3004形成稳定的数据 （2） Event Handler A Code 。或得并换算读取到光照度值
人为引起照度变化【如使用光源照射】，使照度超过阈值，则会激活主MCU进行处理，如下3。
使用EnergyTrace的测试数据EnergyTrace的使用请阅读博文 《SimpleLink™ Launchpad能量跟踪功能》
30秒连续运行下，平均电流20uA ,使用CR2032 200mAh的电池，评估可运行一年三个月。 | ![]()
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