SDP800差压传感器的驱动设计与实现

WordSDP800差压传感器的驱动设计与实现

（检测）流量数据的方法有很多种，这一次我们就是使用SDP800差压（传感器）来测量流量数据。所以在这一篇中，我们将讨论如何实现SDP800差压传感器的驱动，并使用它实现流量数据的检测。

1、功能概述  SDP800差压传感器系列是Sensirion为大批量应用设计的数字压差传感器系列。传感器测量空气和非腐蚀性气体的压力，具有极高的精度，没有偏移。该传感器覆盖的压力范围高达±500Pa，并提供卓越的精度。其结构及引脚定义如下图所示：

  SDP800系列差压传感器具有数字2线（I2C）接口，这使得它很容易直接连接到微处理器。在I2C总线上每一台设备都有一个地址，SDP800差压传感器不同的型号设备地址略有差异，具体如下表：

  虽然I2C接口基本有规范的通讯格式，但不同的设备在通讯报文的设置上还是有一下差异。这里SDP800差压传感器其通讯报文的格式如下：

  在这一报文格式中，除了地址和数据还有一个16位的命令。这些命令是厂商设定的，用于实现对SDP800差压传感器的各种操作。这里我们只列出数据获取的命令。

  对于SDP800差压传感器操作命令还有很多如配置、复位等我们在此不作详述。

2、驱动设计与实现  我们已经简单的描述了SDP800差压传感器的基本情况。这一节我们将进一步考虑SDP800差压传感器的驱动设计与实现。

2.1、对象定义

  首先我们来考虑SDP800差压传感器的对象定义。关于对象总是存在对象的属性和操作，SDP800差压传感器对象我们也从这两个方面来考虑。

  我们先来分析一下SDP800差压传感器对象的属性问题。SDP800差压传感器采用I2C接口，所以设备地址必不可少，而且每一个地址都唯一标识一台设备，所以我们将其设定为对象的属性。此外，SDP800差压传感器的产品编号和产品序列号都是唯一标识SDP800差压传感器设备，所以我们也将其设定为属性。我们也希望记录设备的状态、测量的压力、温度以及差压系数等。这些两标识了SDP800差压传感器设备的状态，所以我们也将其作为对象的属性。

  而对象的操作，SDP800差压传感器采用I2C接口，所以需要接收和发送数据、为了控制时序我们需要延时操作函数。而这些函数的实现都依赖于具体的软（硬件）平台，所以我们将它们设置为对象的操作，以便于通过回调函数来实现对象平台无关性。根据上述分析我们可以定义SDP800差压传感器的对象类型如下：

/*定义SDP800对象类型*/typedefstructSDP800Object{uint8_tdev（Ad）dress;//SDP800对象的地址uint8_tstatus;//SDP800状态信息uint8_tpn[4];//SDP800对象的产品号uint8_tsn[8];//SDP800对象的序列号floatdpressure;//差压float（te）mperature;//温度floatdpFactor;//差压系数void(*Delayms)(volatileuint32_tn（Ti）me);//延时操作指针void(*Receive)(structSDP800Object*sdp,uint8_t*rData,uint16_t（rS）ize);//接收数据操作指针void(*Transmit)(structSDP800Object*sdp,uint8_t*tData,uint16_ttSize);//发送数据操作指针}SDP800ObjectType;  有了对象类型，我们就可以获得对象变量，但对象变量需要初始化后才能进行各种操作，所以我们需要实现一个SDP800差压传感器对象变量初始化的函数。

/*SDP800对象初始化配置*/SDP800ErrorTypeSdp800Initialization(SDP800ObjectType*sdp,//SDP800对象uint8_ti2cAddress,//设备地址SDP800Receiverecieve,//接收函数指针SDP800Transmittransmit,//发送函数指针SDP800Delaymsdelayms//毫秒演示函数){SDP800ErrorTypeerror=SDP800_ERROR_NONE;if((sdp==NULL)||(recieve==NULL)||(transmit==NULL)||(delayms==NULL)){returnSDP800_ERROR_IVALID_PA（RAM）ETER;}sdp->Receive=recieve;sdp->Transmit=transmit;sdp->Delayms=delayms;sdp->temperature=0.0;sdp->dpressure=0.0;if((i2cAddress==0x25)||(i2cAddress==0x26)){sdp->devAddress=(i2cAddressdevAddress=i2cAddress;}else{sdp->devAddress=0;error|=SDP800_ERROR_IVALID_PARAMETER;}if(error==SDP800_ERROR_NONE){error|=Sdp800ReadSerialNumber(sdp);}returnerror;}  在初始化函数中，我们对对象的属性以及操作函数的指针变量都做了初始化，并读取了设备的序列号。

2.2、对象操作

  我们定义了SDP800差压传感器的对像类型，也设计了对象变量的初始化函数。这一节我们来看一看我们所要实现的操作。

2.2.1、数据的获取

  我们需要对SDP800差压传感器所做的首要操作就是获取测量数据。根据不同的命令，SDP800差压传感器可以做单次测量，也可以做连续测量。这里我们采用连续测量的方式。连续测量设计到三类操作：开启连续测量、读取测量数据以及结束连续测量。根据通讯命令及报文格式要求，我们实现数据连续读取的代码如下：

/*连续读取测量值*/SDP800ErrorTypeSdp800Re（adC）ontinousMeasurement(SDP800ObjectType*sdp){SDP800ErrorTypeerror=SDP800_ERROR_NONE;uint8_trDatas[9];int16_tdiffPressureTicks;int16_ttemperatureTicks;uint16_tscaleFactorDiffPressure;sdp->Receive(sdp,rDatas,9);if((rDatas[0]==0xFF)returnSDP800_ERROR_ACK;}error|=CheckCRC8ForSDP800(error|=CheckCRC8ForSDP800(error|=CheckCRC8ForSDP800(if(error==SDP800_ERROR_NONE){diffPressureTicks=rDatas[0]*256+rDatas[1];temperatureTicks=rDatas[3]*256+rDatas[4];scaleFactorDiffPressure=rDatas[6]*256+rDatas[7];sdp->temperature=(float)temperatureTicks/200.0;sdp->dpFactor=(float)scaleFactorDiffPressure;sdp->dpressure=(float)diffPressureTicks/sdp->dpFactor;}returnerror;}/*启动连续测量*/SDP800ErrorTypeSdp800StartContinousMeasurement(SDP800ObjectType*sdp,Sdp800TempCompTypetempComp,Sdp800AveragingTypeaveraging){SDP800ErrorTypeerror=SDP800_ERROR_NONE;SDP800Commandcommands[2][2]={{COMMAND_START_MEASUREMENT_MF_AVERAGE,COMMAND_START_MEASUREMENT_MF_NONE},{COMMAND_START_MEASUREMENT_DP_AVERAGE,COMMAND_START_MEASUREMENT_DP_NONE}};switch(commands[tempComp][averaging]){caseCOMMAND_START_MEASUREMENT_MF_AVERAGE:{sdp->status=1;break;}caseCOMMAND_START_MEASUREMENT_MF_NONE:{sdp->status=2;break;}caseCOMMAND_START_MEASUREMENT_DP_AVERAGE:{sdp->status=3;break;}caseCOMMAND_START_MEASUREMENT_DP_NONE:{sdp->status=4;break;}default:{sdp->status=0;error=SDP800_ERROR_IVALID_PARAMETER;break;}}if(SDP800_ERROR_NONE==error){Sdp800WriteCommand(sdp,commands[tempComp][averaging]);sdp->Delayms(20);}if(SDP800_ERROR_NONE!=error){sdp->status=0;}returnerror;}/*停止连续测量*/SDP800ErrorTypeSdp800StopContinousMeasurement(SDP800ObjectType*sdp){Sdp800WriteCommand(sdp,COMMAND_STOP_CONTINOUS_MEASUREMENT);returnSDP800_ERROR_NONE;}2.2.2、设备控制

  有一些命令是用来实现对SDP800差压传感器的控制的，如设备的复位、休眠及各种配置。这里我们主要用到SDP800差压传感器的软件复位及休眠。

/*软件复位*/SDP800ErrorTypeSdp800SoftReset(SDP800ObjectType*sdp){Sdp800WriteCommand(sdp,COMMAND_ENTER_SLEEP_MODE);//等待20mssdp->Delayms(20);returnSDP800_ERROR_NONE;}/*进入休眠模式*/SDP800ErrorTypeSDP800EnterSleepMode(SDP800ObjectType*sdp){Sdp800WriteCommand(sdp,COMMAND_ENTER_SLEEP_MODE);returnSDP800_ERROR_NONE;}3、驱动的使用  我们设计并实现了SDP800差压传感器的驱动程序。接下来，我们使用设计的驱动实现基于SDP800差压传感器传感器的流量检测。

3.1、声明并初始化对象

  在前面我们已经定义了SDP800差压传感器对象类型。在这里，我们先声明一个SDP800差压传感器对象变量。

SDP800ObjectTypesdp;  有了这个对象变量，我们还需要调用初始化函数对其进行实例化。初始化函数具有读个参数：

SDP800ObjectType*sdp,//SDP800对象uint8_ti2cAddress,//设备地址SDP800Receiverecieve,//接收函数指针SDP800Transmittransmit,//发送函数指针SDP800Delaymsdelayms//毫秒演示函数  第一个参数是需要初始化的对象变量。第二个参数则是SDP800差压传感器的设备地址。而后面的三个参数则是函数指针，我们需要实现这三个函数，它们的原型定义如下：

//延时操作指针typedefvoid(*SDP800Delayms)(volatileuint32_tnTime);//接收数据操作指针typedefvoid(*SDP800Receive)(structSDP800Object*sdp,uint8_t*rData,uint16_trSize);//发送数据操作指针typedefvoid(*SDP800Transmit)(structSDP800Object*sdp,uint8_t*tData,uint16_ttSize);  结合这三个函数的原型要求以及我们所使用平台的具体特点，我们实现这几个函数如下：

/*向（DSP）800下发指令，指令格式均为1个字节*/staticvoidWriteToSDP(SDP800ObjectType*sdp,uint8_t*wData,uint16_twSize){HAL_I2C_Master_Transmit(}/*从DSP800读取多个字节数据的值*/staticvoidReadFromSDP(SDP800ObjectType*sdp,uint8_t*rData,uint16_trSize){HAL_I2C_Master_Receive(}  我们实现了这些函数后，我们就可以将这些