STM32应用实例六：与MS5837压力传感器的I2C通讯

MS5837压力传感器是一种可用于电路板上，适用于检测10-1200mbar压力范围的传感器，灵敏度非常高，理论上能够检测到0.01mbar的压力变化，实际使用过程中测试并无明显的变化。

MS5837采用I2C总线通讯，与STM32的MCU可以实现I2C通讯。硬件连接方式如下：

MS5837只有5个基本命令：复位、读取出厂校准值、数据1转换（压力值数据）、数据2转换（温度值数据）和读取ADC的转换结果。具体分配如下：

因为MS5837的地址是固定的，所以一个I2C总线只能挂1个MS5837模块。为了让程序具有较好的可移植性，我们在便写程序时不使用对硬件的直接操作，而采用函数指针来操作，所以我们定义了：

/*向MS5837下发指令，指令格式均为1个字节*/

typedef void (*WriteCommandToMs5837Type)(uint8_t deviceAddress,uint8_t command);

/*从MS5837读取多个字节数据的值*/

typedef void (*ReadBytesFromMs5837Type)(uint8_t deviceAddress,uint8_t *pData,uint16_t bytesNum);

以上两个函数指针来实现针对硬件的读写操作。接下来我们开始编写代码。

（1）复位操作

复位操作的数据流如下图所示，只需要发送一条命令就可完成：

/*复位MS5837操作*/

void ResetForMs5837(uint8_t deviceAddress,WriteCommandToMs5837Type WriteCommandToMs5837)

{

  uint8_t command=COMMAND_RESET;

  /*下发复位命令*/

  WriteCommandToMs5837(deviceAddress,command);

}

（2）读取校准值

校准值是出厂时厂家校准的各种系数，每台设备都有差异，是固定不变的，只需要一次读取就可以了，共有6个系数，均为16为整数。首先发送读系数的命令，然后读取就可以了，每次读取1个，分6次读取。过程数据流如下图所示：

/*从MS5837的PROM中读取校准数据*/

void GetCalibrationData(uint8_t deviceAddress,uint16_t *caliPara,WriteCommandToMs5837Type WriteCommandToMs5837,ReadBytesFromMs5837Type ReadBytesFromMs5837)

{

  /*C1压力灵敏度*/

  caliPara[]=ReadPromFromMs5837(deviceAddress,COMMAND_PROM_READ_C1,WriteCommandToMs5837,ReadBytesFromMs5837);

  /*C2压力补偿值*/

  caliPara[]=ReadPromFromMs5837(deviceAddress,COMMAND_PROM_READ_C2,WriteCommandToMs5837,ReadBytesFromMs5837);

  /*C3压力灵敏度温度系数*/

  caliPara[]=ReadPromFromMs5837(deviceAddress,COMMAND_PROM_READ_C3,WriteCommandToMs5837,ReadBytesFromMs5837);

  /*C4压力补偿温度系数*/

  caliPara[]=ReadPromFromMs5837(deviceAddress,COMMAND_PROM_READ_C4,WriteCommandToMs5837,ReadBytesFromMs5837);

  /*C5参考温度*/

  caliPara[]=ReadPromFromMs5837(deviceAddress,COMMAND_PROM_READ_C5,WriteCommandToMs5837,ReadBytesFromMs5837);

  /*C6温度传感器温度系数*/

  caliPara[]=ReadPromFromMs5837(deviceAddress,COMMAND_PROM_READ_C6,WriteCommandToMs5837,ReadBytesFromMs5837);

}

（3）读取转换值

读取转换结果值是我们的目的，可以读取温度和压力两个量，不过一次只能读一个。首先发送命令设定采集压力还是温度，并设定精度。然后发送读取的命令，最后读取对应的值。再使用校准系数计算出最终的物理值。

/*获取转换值，包括温度和压力*/

void GetConversionValue(uint8_t deviceAddress,float *pPres,float *pTemp,uint16_t *caliPara,uint16_t *semaphore,WriteCommandToMs5837Type WriteCommandToMs5837,ReadBytesFromMs5837Type ReadBytesFromMs5837)

{

  uint16_t senst1;        //C1压力灵敏度

  uint16_t offt1;         //C2压力补偿值

  uint16_t tcs;           //C3压力灵敏度温度系数

  uint16_t tco;           //C4压力补偿温度系数

  uint16_t tref;          //C5参考温度

  uint16_t tempsens;      //C6温度传感器温度系数

  /*从MS5837的PROM中读取校准数据*/

  if(*semaphore>)

  {

    GetCalibrationData(deviceAddress,caliPara,WriteCommandToMs5837,ReadBytesFromMs5837);

    *semaphore=*semaphore-;

  }

  senst1=caliPara[];

  offt1=caliPara[];

  tcs=caliPara[];

  tco=caliPara[];

  tref=caliPara[];

  tempsens=caliPara[];

  uint32_t digitalPressureValue;

  uint32_t digitalTemperatureValue;

  /*读取压力数据*/

  digitalPressureValue=ReadConversionFromMs5837(deviceAddress,COMMAND_CONVERTD1OSR4096,WriteCommandToMs5837,ReadBytesFromMs5837);

  Delayms();

  /*读取温度数据*/

  digitalTemperatureValue=ReadConversionFromMs5837(deviceAddress,COMMAND_CONVERTD2OSR4096,WriteCommandToMs5837,ReadBytesFromMs5837);

  /*对温度进行一阶修正*/

  int32_t dT;

  int32_t temp;

  dT=digitalTemperatureValue-tref*;

  temp=(int32_t)(+dT*tempsens/pow(,));

  /*对压力进行一阶修正*/

  int64_t off;

  int64_t sens;

  int32_t pres;

  off=(int64_t)(offt1*pow(,)+(tco*dT)/pow(,));

  sens=(int64_t)(senst1*pow(,)+(tcs*dT)/pow(,));

  pres=(int32_t)((digitalPressureValue*sens/pow(,)-off)/pow(,));

  /*对温度和压力进行二阶修正*/

  int64_t ti=;

  int64_t offi=;

  int64_t sensi=;

  int64_t off2=;

  int64_t sens2=; 

  if(temp<)

  {

    ti=(int64_t)(*dT*dT/pow(,));

    offi=(int64_t)(*(temp-)*(temp-)/pow(,));

    sensi=(int64_t)(*(temp-)*(temp-)/pow(,));

    off2=off-offi;

    sens2=sens-sensi;

    temp=temp-(int32_t)ti;

    pres=(int32_t)((digitalPressureValue*sens2/pow(,)-off2)/pow(,));

  }

  if((-<=temp)&&(temp<=))

  {

    *pTemp=(float)temp/100.0;

  }

  if((<=pres)&&(pres<=))

  {

    *pPres=(float)pres/100.0;

  }

}

最终在STM32的I2C接口实现通讯时，实现2个WriteCommandToMs5837Type(uint8_t deviceAddress,uint8_t command);和ReadBytesFromMs5837Type(uint8_t deviceAddress,uint8_t *pData,uint16_t bytesNum);函数并调用就可以了，换做其他的平台也只需要重写这两个函数就能实现通讯了。