作者：姜连祥 汪小燕

    摘 要 tsl256x是taos公司推出的一种高速、低功耗、宽量程、可编程灵活配置的光强传感器芯片。本文简要介绍了tsl256x的基本特点、引脚功能、内部结构和工作原理，给出了tsl2561的实用电路、软件设计流程以及核心程序。

    关键词 光强传感器 tsl256x i2c总线 积分式a/d转换器

    1 1 tsl256x简介

    tsl2560和tsl2561是taos公司推出的一种高速、低功耗、宽量程、可编程灵活配置的光强度数字转换芯片。该芯片可广泛应用于各类显示屏的监控，目的是在多变的光照条件下，使得显示屏提供最佳的显示亮度并尽可能降低电源功耗；还可以用于街道光照控制、安全照明等众多场合。该芯片的主要特点如下：

    ◇ 可编程设置许可的光强度上下阈值，当实际光照度超过该阈值时给出中断信号；

    ◇ 数字输出符合标准的smbus(tsl2560)和i2c(tsl2561)总线协议；

    ◇ 模拟增益和数字输出时间可编程控制；

    ◇ 1.25 mm×1.75 mm超小封装，在低功耗模式下，功耗仅为0.75 mw；

    ◇ 自动抑制50 hz/60 hz的光照波动。

    2 tsl256x的引脚功能

    tsl256x有2种封装形式： 6lead chipscale和6lead tmb。封装形式不同，相应的光照度计算公式也不同。图1为这两种封装形式的引脚分布图。

    图1 tsl256x封装

    各引脚的功能如下：

    脚1和脚3： 分别是电源引脚和信号地。其工作电压范围是2.7～3.5v。

    脚2： 器件访问地址选择引脚。由于该引脚电平不同，该器件有3个不同的访问地址。访问地址与电平的对应关系如表1所列。

    脚4和脚6： i2c或smbus总线的时钟信号线和数据线。

    脚5： 中断信号输出引脚。当光强度超过用户编程设置的上或下阈值时，器件会输出一个中断信号。

    表1 器件访问地址与引脚2电平的对应关系

    3 tsl256x的内部结构和工作原理

    tsl256x是第二代周围环境光强度传感器，其内部结构如图２所示。通道0和通道1是两个光敏二极管，其中通道0对可见光和红外线都敏感，而通道1仅对红外线敏感。积分式a/d转换器对流过光敏二极管的电流进行积分，并转换为数字量，在转换结束后将转换结果存入芯片内部通道0和通道1各自的寄存器中。当一个积分周期完成之后，积分式a/d转换器将自动开始下一个积分转换过程。微控制器和tsl2560可通过标准的smbus( system management bus) v1.1或v2.0实现，tsl2561则可通过i2c总线协议访问。对tsl256x的控制是通过对其内部的16个寄存器的读写来实现的，其地址如表2 所列。

    图2 tsl256x内部结构图

    表2 tsl256x内部寄存器地址及作用

    4 tsl256x应用设计

    tsl256x的访问遵循标准的smbus和i2c协议，这使得该芯片软硬件设计变得非常简单。这两种协议的读写时序虽然很类似，但仍存在不同之处。下面仅以tsl2561芯片为例，说明tsl256x光强传感器的实际应用。

    4.1 硬件设计

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