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Other Parts Discussed in Post:CC1352P, OPT3004, OPT3004EVM, LAUNCHXL-CC1352P, ENERGYTRACE

作者：TI 工程師 Yue Tang

SensorController Studio里有很多例子，但是缺少在LaunchPad上使用I2C的例子。本文將使用TI的CC1352P無(wú)線(xiàn)MCU及OPT3004光照度傳感器，來(lái)填補(bǔ)這一空缺。

介紹

OPT3004是一款用于測(cè)量可見(jiàn)光密度的傳感器。傳感器的光譜響應(yīng)與人眼的視覺(jué)響應(yīng)緊密匹配，并且具有很高的紅外線(xiàn)阻隔率。OPT3004 器件具有精密的光譜響應(yīng)和增強(qiáng)的紅外阻隔功能，因此能夠準(zhǔn)確測(cè)量人眼可見(jiàn)光的強(qiáng)度，且不受光源影響。

CC1352P 是一款多協(xié)議低于 1GHz 和 2.4GHz 無(wú)線(xiàn) MCU，面向無(wú)線(xiàn) M-Bus、IEEE 802.15.4g、支持 IPv6 的智能對(duì)象 (6LoWPAN)、Thread、 Zigbee?、KNX RF、 Wi-SUN?、低功耗 Bluetooth? 5 以及專(zhuān)有系統(tǒng)，包括 TI 15.4-Stack。該器件包含具有一流效率的+20dBm集成高功率放大器，適用于遠(yuǎn)距離應(yīng)用

Sensor Controller傳感器控制器是simplelink系列無(wú)線(xiàn)MCU CC26xx/CC13xx都包含的一個(gè)小型 CPU 內(nèi)核，針對(duì)低功耗和高效外設(shè)運(yùn)行進(jìn)行了高度優(yōu)化。傳感器控制器位于 CC26xx/CC13xx 輔助 (AUX) 電源/時(shí)鐘域中，可以獨(dú)立于系統(tǒng) CPU 和 MCU 域電源狀態(tài)自主執(zhí)行簡(jiǎn)單的后臺(tái)任務(wù)，以達(dá)到極低功耗。關(guān)于Sensor Controller的細(xì)節(jié)和使用方法，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)Sensor Controller Project from Scratch。

如下的兩篇文章也將非常有助于您理解Sensor Controller這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

硬件連接

需要的硬件：

OPT3004 EVM

LAUNCHXL-CC1352P

連接如下圖：

OPT3004EVM[原理圖下載]	LAUNCHXL-CC1352P[原理圖下載]
SDA	DIO5
SCK	DIO22
VOUT	3V3
GND	GND

請(qǐng)根據(jù)實(shí)際板子情況進(jìn)行連接，CC1352P的DIO5和DIO22已通過(guò)3.3KΩ電阻上拉，因此直接使用這兩個(gè)引腳。

軟件操作

需要的軟件：

SensorController Studio

如下是Sensor Controller配置，工程下載

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[結(jié)果寄存器 0]

DataStructures
cfg.highThreshold	65535	High alert threshold
cfg.lowThreshold	0	Low alert threshold
output. value	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

代碼
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);

運(yùn)行效果：

功耗實(shí)測(cè)

使用Sensor Controller生成工程，并使用IAR編譯和燒錄【工程下載】

所需軟件：

IAR Embedded Workbench

SIMPLELINK-CC13X2-26X2-SDK 【本文使用的版本：simplelink_cc13x2_26x2_sdk_3_20_00_68】

功耗測(cè)試工具：

功耗測(cè)試使用IMETER-BOOST, 這是一款低成本便攜式功耗測(cè)試儀。

例子中，每秒進(jìn)行5次光照度傳感器讀取，平均電流大約17uA。

每次讀取包含兩個(gè)尖峰，如下（1）（2）

（1） Execution Code – 開(kāi)啟了一個(gè)120ms的延遲，用于OPT3004形成穩(wěn)定的數(shù)據(jù)

（2） Event Handler A Code 。或得并換算讀取到光照度值

人為引起照度變化【如使用光源照射】，使照度超過(guò)閾值，則會(huì)激活主MCU進(jìn)行處理，如下3。

使用EnergyTrace的測(cè)試數(shù)據(jù)

EnergyTrace的使用請(qǐng)閱讀博文《SimpleLink? Launchpad能量跟蹤功能》

30秒連續(xù)運(yùn)行下，平均電流20uA ,使用CR2032 200mAh的電池，評(píng)估可運(yùn)行一年三個(gè)月。

審核編輯：金巧

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