CCS811編程和端口指南簡(jiǎn)介：這篇應(yīng)用說(shuō)明詳細(xì)表達(dá)了為劍橋CMOS傳感器CCS811數(shù)字瓦斯傳感器的程序設(shè)計(jì)模型和推薦的端口技術(shù)。它告訴軟件開(kāi)發(fā)商如何把CCS811設(shè)備和另一個(gè)內(nèi)核〔例如一個(gè)傳感芯片，傳感整合器，，平板電腦或者數(shù)字顯示設(shè)備〕集成到一個(gè)環(huán)境。它詳細(xì)表達(dá)了用戶軟件如何接通，控制，使用和停止這傳感器。CCS811設(shè)備硬件概述：CCS811框圖如圖一下所示：數(shù)字主機(jī)接口采用I2C總線。所有預(yù)先帶有“n〞的信號(hào)為低電平有效并可選的，除了nWAKE管腳〔信號(hào)〕。如果不用它們可以置高電平。特別強(qiáng)調(diào)的是nWAKE輸入信號(hào)是由一個(gè)軟件可配置的GPIO管腳控制的敏感應(yīng)用程序來(lái)控制。在應(yīng)用程序的電平并不是一個(gè)主要問(wèn)題，它可以讓nWAKE接地。CCS811中配置和提取樣本是通過(guò)主機(jī)在I2C接口中發(fā)出處理信號(hào)到CCS811中專門的地址來(lái)完成的。傳感器可以工作在輪詢方式，或者當(dāng)它讀取了一個(gè)eCO2讀數(shù)或到達(dá)一個(gè)臨界值時(shí)可以發(fā)出一個(gè)中斷在nINT上。程序設(shè)計(jì)模型為了靈活性和軟件驅(qū)動(dòng)程序維護(hù)簡(jiǎn)化CCS811不支持在I2C總線上直接尋址的存放器。相反,它支持單個(gè)字節(jié)郵箱，來(lái)代替這些有特定功能和數(shù)據(jù)大小的存放器。訪問(wèn)一個(gè)存放器，一個(gè)I2C傳遞必須和引用CCS811上的目標(biāo)地址且二者保持一致一同發(fā)出。當(dāng)對(duì)CCS811進(jìn)行讀寫操作時(shí)，所有I2C事務(wù)必須使用7位地址0x5A(I2C_ADDRlow)或者0x5B(I2C_ADDRhigh)。CCS811存放器圖紙如表一所示。狀態(tài)存放器(0x00)下表簡(jiǎn)述了狀態(tài)存放器中的各位：76543210FW_MODE--APP_VALIDDATA_READY--ERROR表3：狀態(tài)存放器字段，表達(dá)了存放器中各位功能：BITSFIELDDESCRIPTION7FW_MODE0：固件處于引導(dǎo)模式,并允許新固件加載1：固件是在應(yīng)用程序模式。CCS811準(zhǔn)備好ADC測(cè)量6：5保存位4APP_VALID0：沒(méi)有應(yīng)用程序固件加載1：有效的應(yīng)用程序加載固件3DATA_READY0：沒(méi)有新數(shù)據(jù)樣本已經(jīng)準(zhǔn)備好1：一個(gè)新的數(shù)據(jù)樣本在ALG_RESULT_DATA，這位在ALG_RESULT_DATA讀I2C接口時(shí)清零。2：1保存位0ERROR0：沒(méi)有錯(cuò)誤發(fā)生在I2C或傳感器1：有錯(cuò)誤發(fā)生在I2C或傳感器,ERROR_ID存放器包含在源錯(cuò)誤里表4：測(cè)量模式存放器，表示了在測(cè)量模式存放器中的字段。76:43210-DRIVE_MODEINTERRUPTTHRESH--下表詳細(xì)描述了在測(cè)量模式存放器各字段。BITSFIELDDESCIPTION7保存6:4DRIVE_MODE000：閑置，不開(kāi)啟測(cè)量，這是最低電平模式。001：IAQMode1–A，每秒鐘執(zhí)行測(cè)量。010:IAQMode2–A，每10秒執(zhí)行測(cè)量。011:IAQMode3–A，每60秒執(zhí)行測(cè)量。100:IAQMode4–RawDataMode.外部算法，每隔250毫秒測(cè)量，例如酒精檢測(cè)。一個(gè)新樣值被放在ALG_RESULT_DATA和RAW_DATA存放器中。狀態(tài)存放器中的DATA_READY位設(shè)定測(cè)量的時(shí)間間隔。3INTERRUPT0：中斷生成是禁用的。1：當(dāng)一個(gè)新信號(hào)已經(jīng)存在ALG_RESULT_DATA中時(shí)，nINT信號(hào)宣稱低驅(qū)動(dòng)。當(dāng)ALG_RESULT_DATA被I2C端口讀數(shù)時(shí)，就會(huì)停止并置為低電平。2THRESH0：中斷方式是程序在MEAS_MODE中斷。1：如果MEAS_MODE[INTERRUPT]=1，當(dāng)ALG_RESULT_DATAeCO2讀取一個(gè)閾值的時(shí)候設(shè)置在THRESHOLDS存放器，這位使得CCS811發(fā)出nINT信號(hào)，而不只是延遲。1:0保存位表6：錯(cuò)誤ID存放器，表示了錯(cuò)誤ID存放器的字段。7:6543210HEATERSUPPLYHEATERFAULTMAXRESISTANCEMEASMODEINVALIDREAD_REGINVALIDMSGINVALID表7：錯(cuò)誤ID存放器的原因和反響，描述了在錯(cuò)誤ID存放器中的字段和反響，當(dāng)STATUS[ERROR]=1時(shí)，存放器是非0.。錯(cuò)誤潛在原因推薦行動(dòng)MSG_INVALIDCCS811收到一個(gè)I2C向本站的寫請(qǐng)求，但是郵箱ID或者大小錯(cuò)誤。檢查主機(jī)發(fā)送一個(gè)正確的序列READ_REG_INVALIDCCS811收到一個(gè)I2C讀請(qǐng)求，對(duì)應(yīng)的郵箱ID是無(wú)效的。檢查主機(jī)發(fā)送目的序列MEASMODE_INVALIDCCS811收到I2C對(duì)MEAS_MODE不支持的寫模式檢查主機(jī)寫一個(gè)支持模式MAX_RESISTANCE氧化物材料不再正常運(yùn)行，可能是：*壞了*非常環(huán)境*加熱器不操作檢查加熱器故障標(biāo)志確保傳感器在一個(gè)典型的大氣和記錄任何傳感器可能以前見(jiàn)過(guò)的環(huán)境HEATER_FAULT焊接,PCB或損壞問(wèn)題檢查焊接。在一個(gè)無(wú)源的板塊上5和6之間應(yīng)該有大約的38歐姆。HEATER_SUPPLY焊接或PCB的問(wèn)題檢查焊接。在一個(gè)無(wú)源的板塊上5和6之間應(yīng)該有大約的38歐姆。錯(cuò)誤ID存放器在以下情況下將會(huì)清空：●應(yīng)用程序軟件在I2C接口上執(zhí)行讀取錯(cuò)誤存放器操作?！駪?yīng)用軟件執(zhí)行SW_RESET序列通過(guò)給SW_RESET郵箱編寫相應(yīng)的代碼?！裼|發(fā)復(fù)位功能●發(fā)出nRESET信號(hào)可能超過(guò)1錯(cuò)誤標(biāo)志設(shè)置在這個(gè)存放器，因此每次讀這個(gè)存放器時(shí)應(yīng)用軟件應(yīng)該單獨(dú)檢查每一位。下面的例子將使用下面的偽代碼來(lái)幫助說(shuō)明CCS811所必需的功能和編程。#defineSTATUS_REG0x00#defineMEAS_MODE_REG0x01#defineALG_RESULT_DATA0x02#defineENV_DATA0x05#defineNTC_REG0x06#defineTHRESHOLDS0x10#defineBASELINE0x11#defineHW_ID_REG0x20#defineERROR_ID_REG0xE0#defineAPP_START_REG0xF4#defineSW_RESET0xFF#defineCCS_811_ADDRESS0x5A#defineGPIO_WAKE0x5#defineDRIVE_MODE_IDLE0x0#defineDRIVE_MODE_1SEC0x10#defineDRIVE_MODE_10SEC0x20#defineDRIVE_MODE_60SEC0x30#defineINTERRUPT_DRIVEN0x8#defineTHRESHOLDS_ENABLED0x4u8i2c_buff[8];boolwake_gpio_enabled=true;voidi2c_write(u8address,u8register,u8*tx_data_ptr,u8length);voidi2c_read(u8address,u8*rx_data_ptr,u8length);voidgpio_write(u8gpio_id,u8level);偽代碼使用全局?jǐn)?shù)組，i2c_buff，來(lái)支持傳輸數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)。為了便于說(shuō)明，假設(shè)讀事務(wù)之前不會(huì)自動(dòng)執(zhí)行設(shè)置寫。一些環(huán)境抽象這個(gè)API。I2C功能原型根本是不言自明的：●u8address：這個(gè)參數(shù)的值是CCS811地址(CCS_811_ADDRESS)?！駏8register：這個(gè)參數(shù)是郵箱ID●u8rx_data_ptr/tx_data_ptr：指向緩沖區(qū)的指針調(diào)用函數(shù)將在那里訪問(wèn)數(shù)據(jù)，寫入CCS811或存儲(chǔ)讀取CCS811的數(shù)據(jù)，i2c_buff在下面大局部的例子中g(shù)pio_write函數(shù)使用的主機(jī)寫GPIO輸出(輸入CCS811)邏輯高或低電平。其參數(shù)如下所述：●u8gpio_id：GPIO數(shù)寫到邏輯高或低?！駏8gpio_id：0為邏輯低,1用于邏輯高。更多信息可參考如何使用它，可參考HandlingnWAKEUsingaGPIO文檔。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，這例子不顯任何物理層的處理操作，例如I2C中止和超時(shí)。CCS811I2C數(shù)據(jù)字節(jié)順序當(dāng)讀寫多個(gè)字節(jié)的用戶必須注意CCS811使用的字節(jié)順序。CCS811假定最重要級(jí)別的字節(jié)排在較小的重要性字節(jié)的前面。例如閱讀一個(gè)16位標(biāo)量值為0x11aa，總線上值為0x11的字節(jié)出現(xiàn)在字節(jié)0xaa之前。I2C寫事務(wù)在預(yù)期的操作模式，主機(jī)必須執(zhí)行I2C寫事務(wù)來(lái)使能和配置傳感器。當(dāng)編寫一個(gè)郵箱時(shí)，例如MEAS_MODE存放器1s驅(qū)動(dòng)模式和中斷啟用時(shí)，用戶軟件將以類似的方式執(zhí)行下面的代碼例如：i2c_buff[0]=DRIVE_MODE_1SEC|INTERRUPT_DRIVEN;i2c_write(CCS_811_ADDRESS,MEAS_MODE_REG,i2c_buff,1);如果這事務(wù)在協(xié)議分析儀看起來(lái)類似圖2所示：注意,I2C的地址占據(jù)了最重要的7位的第一個(gè)字節(jié)傳輸。最不重要的比特說(shuō)明分別寫或讀一個(gè)邏輯0或邏輯1。這是一個(gè)寫，因此為什么這樣的字節(jié)為0xb4(i.e.0x5A<<1=0xB4)。下一個(gè)字節(jié)的是郵箱MEAS_MODE的ID，最后的數(shù)據(jù)0x18(DRIVE_MODE=1s,中斷使能)是用來(lái)寫到MEAS_MODE郵箱存放器的。I2C讀事務(wù)I2C讀事務(wù)在讀之前必須設(shè)置寫，啟用目標(biāo)郵箱。這最好用一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明。假設(shè)用戶需要讀取狀態(tài)存放器，例如代碼如下：i2c_write(CCS_811_ADDRESS,STATUS_REG,i2c_buff,0);i2c_read(CCS_811_ADDRESS,i2c_buff,1);查看這個(gè)協(xié)議分析儀：圖3表示了設(shè)置寫入郵箱0x00確保以后所有讀事務(wù)確定目標(biāo)狀態(tài)存放器。注意在這個(gè)實(shí)例中寫入數(shù)據(jù)的大小為0字節(jié)，因此i2c_buff數(shù)組不需要寫入任何數(shù)據(jù)。讀取命令中包含的數(shù)據(jù)的大小在這個(gè)郵箱的存放器中，在這里為1字節(jié)。i2c_read函數(shù)將存儲(chǔ)i2c_buff[0]狀態(tài)存放器的值即0x98，根據(jù)狀態(tài)存放器中字段的數(shù)值，用戶軟件可以做出相應(yīng)的反響。硬件ID(0x20)存放器處理硬件ID存放器，有時(shí)成為“我是誰(shuí)〞存放器，可以在CCS811初始化時(shí)被讀取以確保這設(shè)備確實(shí)是CCS811。當(dāng)這個(gè)郵箱為讀取的目標(biāo)，其代理的存放器將返回值0x81。讀這個(gè)存放器的主機(jī)軟件將執(zhí)行以下：i2c_write(CCS_811_ADDRESS,HW_ID_REG,i2c_buff,0);i2c_read(CCS_811_ADDRESS,i2c_buff,1);if(i2c_buff[0]!=0x81)returnERROR_NOT_A_CCS811;設(shè)置寫郵箱HW_ID先于實(shí)際閱讀代理存放器。每次讀字節(jié)長(zhǎng)度為1字節(jié)，它必須返回0x81i2c_buff數(shù)組,否那么設(shè)備將不會(huì)被主機(jī)的軟件配置。由此產(chǎn)生的事務(wù)在I2C會(huì)出現(xiàn)如下協(xié)議分析儀截圖如圖4所示:：APP_START(0xf4)處理：郵箱ID為0xF4，APP_START，用于CCS811從啟動(dòng)過(guò)渡到應(yīng)用程序模式狀態(tài)。請(qǐng)注意這個(gè)郵箱的代理存放器大小為0字節(jié)。因此觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換設(shè)置所需要的是不寫數(shù)據(jù)。一個(gè)典型的流程如下：i2c_write(CCS_811_ADDRESS,STATUS_REG,i2c_buff,0);i2c_read(CCS_811_ADDRESS,i2c_buff,1);if(!(i2c_buff[0]&0x10))returnERROR_NO_VALID_APP;i2c_write(CCS_811_ADDRESS,APP_START_REG,i2c_buff,0);首先讀取狀態(tài)存放器和APP_VALID標(biāo)志檢查。如果沒(méi)有設(shè)置一個(gè)錯(cuò)誤條件返回和有效應(yīng)用程序固件應(yīng)該下載到CCS811。如果有有效的固件，然后設(shè)置寫APP_START郵箱，將CCS811從引導(dǎo)狀態(tài)過(guò)渡到應(yīng)用程序模式。邏輯分析儀捕獲說(shuō)明了應(yīng)用程序已經(jīng)啟動(dòng)之前傳感器的狀態(tài)：圖5顯示了狀態(tài)存放器返回值0x10，這說(shuō)明存在一個(gè)有效的應(yīng)用程序但傳感器還在啟動(dòng)模式。I2C總線的下一個(gè)事務(wù)是一個(gè)設(shè)置寫郵箱0xf4，注意因?yàn)锳PP_START郵箱沒(méi)有底層存放器所以大小為零。后續(xù)讀取狀態(tài)存放器的返回值為0x90，即這有一個(gè)有效的應(yīng)用程序和傳感器是應(yīng)用程序模式。DATA_READY標(biāo)志將保持零到一個(gè)有效的驅(qū)動(dòng)模式寫入MEAS_MODE存放器。下載固件到CCS811的信息，請(qǐng)參閱cc-000922執(zhí)行應(yīng)用程序二進(jìn)制代碼文件下載。主機(jī)軟件輪詢方式傳感器的一個(gè)操作方式是輪詢模式。在這種模式下所需的主機(jī)軟件是周期性，在同一時(shí)期從傳感器讀取數(shù)據(jù)的程序驅(qū)動(dòng)模式。一個(gè)定時(shí)器中斷在主機(jī)應(yīng)用程序可以用來(lái)讀取傳感器的eCO2和TVOC的值。下面可以看到一個(gè)典型的例子：u8*timer_routine_read_data(){i2c_write(CCS_811_ADDRESS,STATUS_REG,i2c_buff,0);i2c_read(CCS_811_ADDRESS,i2c_buff,1);if(i2c_buff&0x8)//checkifdataready{i2c_write(CCS_811_ADDRESS,ALG_RESULT_DATA,i2c_buff,0);i2c_read(CCS_811_ADDRESS,i2c_buff,4);}returni2c_buff;讀取狀態(tài)存放器監(jiān)察數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)備好了，如果數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好了，eCO2和TVOC結(jié)果被通過(guò)執(zhí)行一個(gè)4字節(jié)數(shù)據(jù)讀取ALG_RESULT_DATA閱讀。該軟件可以根據(jù)i2c_buff位置的eCO2和TVOC的結(jié)果處理數(shù)據(jù)。協(xié)議分析器將顯示類似于圖6的圖像：根本地設(shè)置寫和后續(xù)讀1個(gè)字節(jié)到郵箱0x0去檢查數(shù)據(jù)的狀態(tài)是否準(zhǔn)備好。接下來(lái)設(shè)置寫到郵箱0x2和一個(gè)4字節(jié)讀取。數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)在i2c_buff具體過(guò)程如下：i2c_buff[0]=0x01i2c_buff[1]=0x90i2c_buff[2]=0x00i2c_buff[3]=0x32注意,i2c_buff[0]和i2c_buff[1]值應(yīng)該轉(zhuǎn)換為16位0x0190類型字段的值〔10進(jìn)制400〕，這是當(dāng)前eCO2讀取傳感器.。同樣的字節(jié)值i2c_buff[2]和i2c_buff[3]應(yīng)該轉(zhuǎn)換為16位值0x0032這是TVOC，相當(dāng)于10進(jìn)制50。這個(gè)例子假定從ALG_RESULT_DATA讀取4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。從ALG_RESULT_DATA可以讀到八個(gè)字節(jié)。表8所示的格式：ALG_RESULT_DATA格式。Byte:0:12:3456:7Parameter:ECO2TVOCSTATUSERROR_IDRAW_DATA用戶可以定義一個(gè)結(jié)構(gòu)來(lái)保存這些數(shù)據(jù)具體如下：typedefstruct{u16eco2;u16tvoc;u8status;u8error_id;u16raw_data;}ccs811_measurement_t;這種結(jié)構(gòu)的基地址可以通過(guò)一個(gè)字符指針作為地址，由i2c_read常規(guī)從傳感器讀取數(shù)據(jù)作為地址?；蛘邤?shù)據(jù)可以以當(dāng)前i2c_buff復(fù)制到這個(gè)結(jié)構(gòu)里。當(dāng)用i2c_read函數(shù)訪問(wèn)數(shù)據(jù)寫入i2c_buff時(shí)，必須注意與處理器字節(jié)順序。禁用中斷閾值讀取數(shù)據(jù)只要新數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和MEAS_MODE(中斷)字節(jié)設(shè)置好，nINT信號(hào)被CCS811置為低電平。主機(jī)的CSS811驅(qū)動(dòng)器可以給主機(jī)應(yīng)用程序的O/S提供一個(gè)回調(diào)函數(shù)，這回調(diào)函數(shù)是反響與nINT輸出信號(hào)相連接的GPIO信號(hào)。當(dāng)nINT信號(hào)宣稱回調(diào)函數(shù)是需要的，然后從CCS811的ALG_RESULT_DATA讀取：u8*ccs811_read_data_callback(){i2c_write(CCS_811_ADDRESS,ALG_RESULT_DATA,i2c_buff,0);i2c_read(CCS_811_ADDRESS,i2c_buff,4);returni2c_buff;}這不需要檢查數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)備好。中斷的發(fā)布說(shuō)明新的數(shù)據(jù)樣本已經(jīng)準(zhǔn)備好了。協(xié)議分析器將顯示類似的I2C事務(wù)具體如圖7所示：nINT線路由CCS811定義，短時(shí)間之后主機(jī)應(yīng)用程序執(zhí)行一個(gè)設(shè)置寫郵0x2,ALG_RESULT_DATA調(diào)用回調(diào)函數(shù)。然后回調(diào)例程執(zhí)行一個(gè)4字節(jié)讀，eCO2和TVOC讀數(shù)結(jié)果存儲(chǔ)到i2c_buff位置。閱讀閾值中斷數(shù)據(jù)當(dāng)eCO2閱讀低或高閾值時(shí)，可以在CCS811上編程，使nINT信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)中斷。如果閾值超過(guò)一個(gè)可編程的滯后值，硬件將只會(huì)觸發(fā)中斷。typedefstruct__packed{u16thresh_low;u16thresh_high;u8thresh_hyst;}threshold_reg;...threshold_regthresh_reg={1000,2200,50};temp_ptr=(uint8_t*)&thresh_reg->thresh_low;i2c_write(CCS_811_ADDRESS,THRESHOLDS,temp_ptr,5);...i2c_buff[0]=DRIVE_MODE_1SEC|INTERRUPT_DRIVEN|THRESHOLDS_ENABLED;i2c_write(CCS_811_ADDRESS,MEAS_MODE_REG,i2c_buff,1);使能驅(qū)動(dòng)模式之前用戶必須編程所需的低和高閾值在閾值的存放器里。這可以通過(guò)定義和聲明threshold_reg結(jié)構(gòu)如上圖所示。它可以用于存放閾值存放器的值。結(jié)構(gòu)的底部可以把一個(gè)指針指向字符，例如可以是i2c_write函數(shù)調(diào)用中tx_data_ptr的參數(shù)。CCS811閾值存放器的默認(rèn)值如下，如果應(yīng)用程序總是使用這些值，可以不要求寫閾值存放器：LOW_THRESHOLD=1500ppmHIGH_THRESHOLD=2500ppmHYSTERESIS=50ppm如果只需要一個(gè)閾值，低和高閾值可以配置為相同的值，也可以在執(zhí)行中改變閾值存放器。使用GPIO處理nWAKE有兩個(gè)方法處理nWAKE：通?？偸抢?。使用GPIO動(dòng)態(tài)的控制斷言和deassertion無(wú)效。當(dāng)?shù)碗娖絥WAKE信號(hào)斷言CCS811集成處理器是在運(yùn)行的，將處理I2C接口上的請(qǐng)求。當(dāng)這個(gè)銷邏輯高CCS811進(jìn)入睡眠模式,所有I2C請(qǐng)求被忽略。因此,當(dāng)這個(gè)信號(hào)由GPIO動(dòng)態(tài)控制，它可以有效地控制CCS811能耗。在敏感的應(yīng)用程序中永不推薦nWAKE置低。if(wake_gpio_enabled)gpio_write(GPIO_WAKE,0);//enablewakei2c_write(CCS_811_ADDRESS,STATUS_REG,i2c_buff,0);i2c_read(CCS_811_ADDRESS,i2c_buff,1);if(i2c_buff&0x8)//checkifdataready{i2c_write(CCS_811_ADDRESS,ALG_RESULT_DATA,i2c_buff,0);i2c_read(CCS_811_ADDRESS,i2c_buff,4);}if(wake_gpio_enabled)gpio_write(GPIO_WAKE,1);//disablewake首先啟用nWAKE通過(guò)編寫邏輯電平零給GPIO，如果這個(gè)信號(hào)是由GPIO控制注意目前的代碼檢查。如果沒(méi)有可用的GPIO那么nWAKE必須被拉低。然后讀狀態(tài)存放器，看看數(shù)據(jù)是否已經(jīng)準(zhǔn)備好了。當(dāng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，eCO2和TVOC結(jié)果是通過(guò)執(zhí)行讀ALG_RESULT_DATA。最后，nWAKE是禁用的。該軟件可以處理數(shù)據(jù)根據(jù)在i2c_buff位置的eCO2和TVOC的結(jié)果。禁用CCS811為了禁用傳感器和在盡可能低功耗模式〔同時(shí)連接電源電壓VDD〕，可以用如下：if(wake_gpio_enabled)gpio_write(GPIO_WAKE,0);//enablewakei2c_buff[0]=DRIVE_MODE_IDLE;i2c_write(CCS_811_ADDRESS,MEAS_MODE_REG,i2c_buff,1);if(wake_gpio_enabled)gpio_write(GPIO_WAKE,1);//disablewake在空閑狀態(tài)，根本上驅(qū)動(dòng)代碼應(yīng)該在MEAS_MODE驅(qū)動(dòng)模式禁用傳感器的讀數(shù)。nWAKE信號(hào)可以被放置在其不活動(dòng)的狀態(tài)，因此任何I2C命令都不會(huì)處理。為了“捕獵〞，傳感器nWAKE應(yīng)該被定義，適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)模式包括中斷，如果使用，應(yīng)該寫入MEAS_MODE。禁用傳感器的另一個(gè)方法，通過(guò)編寫SW_RESET郵箱重置解鎖序列。這序列,如下面的代碼例如所示〔處理為簡(jiǎn)單起見(jiàn)沒(méi)有顯示nWAKE〕：u8soft_reset_code[]={0x11,0xE5,0x72,0x8A};i2c_write(CCS_811_ADDRESS,SW_RESET,soft_reset_code,4);這將重置CCS811和把它放在引導(dǎo)模式，準(zhǔn)備重新編程。CCS811時(shí)間考前須知CCS811數(shù)據(jù)表CC-000619-DS，列表的時(shí)間參數(shù),程序員必須遵守。未能滿足這些時(shí)間參數(shù)可能導(dǎo)致初始化失敗。CCS811可能在I2C上返回NAK。典型的流程是系統(tǒng)執(zhí)行一個(gè)I2C設(shè)置寫隨后很快讀I2C，具體代碼例如如下：i2c_write(CCS_811_ADDRESS,STATUS_REG,i2c_buff,0);i2c_read(CCS_811_ADDRESS,i2c_buff,1);voidi2c_write(ARGS){gpio_write(GPIO_WAKE,0);//enablewake...I2C_WRITE_HW_REG();...gpio_write(GPIO_WAKE,1);//disablewake}voidi2c_read(ARGS){gpio_write(GPIO_WAKE,0);//enablewake...I2C_READ_HW_REG();...gpio_write(GPIO_WAKE,1);//disablewake}上面顯示了狀態(tài)存放器設(shè)置寫入，單個(gè)字節(jié)讀緊隨其后。注意I2C的讀和寫功能分別使用和禁用nWAKE。這樣做是盡可能的接近物理I2C事務(wù)，并實(shí)現(xiàn)能耗最小。無(wú)論如何在數(shù)據(jù)表中的時(shí)間需要遵守。例如TAWAKE被定義為50μs，為確保這實(shí)現(xiàn)，提供的軟件必須至少使nWAKE延遲50μs。假設(shè)我們有一個(gè)例行公事，可以利用等待(DELAY_US)，提供延遲功能，以增加微秒數(shù)：voidi2c_XXXXX(ARGS){//XXXXX=readorwritegpio_write(GPIO_WAKE,0);//enablewakewait(50);//ensureTAWAKE...I2C_XXXXX_HW_REG();...gpio_write(GPIO_WAKE,1);//disablewakeTDWAKE是20us，這是nWAKE信號(hào)在I2C和CCS811之間最小的定義時(shí)間。如果i2c_write程序定義nWAKE，隨后i2c_read程序很快喚醒，可以打破這個(gè)時(shí)間。在nWAKE后，為確保不違反了這個(gè)時(shí)間參數(shù)延遲程序可參見(jiàn)如下：voidi2c_XXXXX(ARGS){//XXXXX=readorwritewait(20);//ensureTDWAKEgpio_write(GPIO_WAKE,0);//enablewakewait(50);//ensureTAWAKE...I2C_XXXXX_HW_REG();...gpio_write(GPIO_WAKE,1);//disablewake它可以放在在nWAKE定義之前，或者直接放在定義好的在I2C例行程序nWAKE中。以類似的方式在脈沖nRESET或?qū)慡W_RESET或開(kāi)啟時(shí)，驅(qū)動(dòng)器不能違反時(shí)間參數(shù)TSTART和TRESET要求。處理環(huán)境參數(shù)ENV_DATA(0x05)CCS811支持補(bǔ)償相對(duì)濕度和環(huán)境溫度，ENV_DATA存放器可以在每個(gè)周期更新溫度和濕度(TH)值。為了防止浮點(diǎn)運(yùn)算，一個(gè)典型的TH傳感器將一個(gè)值代表幾個(gè)數(shù)量級(jí)。例如42.348%的濕度閱讀將存儲(chǔ)在一個(gè)傳感器的H，結(jié)果登記為42348。CCS811支持7位域和9位分?jǐn)?shù)的濕度，緊隨其后的是7位和9位分?jǐn)?shù)溫度。Byte0Byte1Byte2Byte3HumidityHighByteHumidityLowByteTemperatureHighByteTemperatureLowByte76543210765432107654321076543210Humidity%Humidity%FractionTemp+25°CTemp+25°CFractionTH傳感器的數(shù)據(jù)格式必須映射到ENV_DATA格式如表9所示：環(huán)境存放器字段和字節(jié)順序。為了把濕度值放在I2Cbuffer中,i2c_buff在開(kāi)始階段，用戶可以創(chuàng)立類似下面的例程程序：i2c_buff[0]=((RH%1000)/100)>7?(RH/1000+1)<<1:(RH/1000)<<1;i2c_buff[1]=0;if(((RH%1000)/100)>2&&(((RH%1000)/100)<8)){i2c_buff[0]|=1;}這個(gè)例程程序接受一個(gè)參數(shù)：TH傳感器的濕度讀數(shù)。在此案例中，大于實(shí)際讀數(shù)3個(gè)數(shù)量級(jí)表示一個(gè)百分比。目前CCS811支持增量分?jǐn)?shù)值為0.5，因此只有最重要的局部字段需要設(shè)置。首先7位濕度值寫入i2c_buff[0]。這是通過(guò)使用三元運(yùn)算符檢查余數(shù)是否是0.8或0.09，這種情況RH值將被去除以便取整，否那么RH/1000將會(huì)被寫入i2c_buff[0]中的7位濕度字段來(lái)表示。驅(qū)動(dòng)器然后設(shè)置小數(shù)局部，它通過(guò)檢查是否余數(shù)字段的值包含在0.3到0.7之間〔小數(shù)點(diǎn)后最重要的數(shù)字?！橙绻堑脑?，小數(shù)最重要的比特就會(huì)被設(shè)定。以類似的方式例程程序?qū)囟鹊闹捣湃雐2c_buff可以由如下生成：TEMP+=25000;i2c_buff[2]=((TEMP%1000)/100)>7?(TEMP/1000+1)<<1:(TEMP/1000)<<1;i2c_buff[3]=0;if(((TEMP%1000)/100)>2&&(((TEMP%1000)/100)<8)){i2c_buff[2]|=1;}粗體代碼負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)表，要求寫入當(dāng)前臨時(shí)值+25到ENV_DATA溫度存放器。為了編程ENV_DATA，用戶代碼可以參考如下代碼：u32TEMP,RH;read_temp_hum_sensor(TEMP,RH);ccs811_temp_hum_convert(TEMP,RH);i2c_write(CCS_811_ADDRESS,ENV_DATA,i2c_buff,4);ccs811_temp_hum_convert結(jié)合上面所示的兩個(gè)例子，使從RH提取的值變成CCS811ENV_DATA存放器所要求的格式〔存儲(chǔ)在i2c_buff〕。在此之后,用戶可以編程ENV_DATA使傳感器在正常方式使用i2c_write例行程序。如果應(yīng)用程序支持溫度或濕度補(bǔ)償，但不能兩者兼顧，那么對(duì)應(yīng)不支持的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)表的默認(rèn)值必須寫入存放器。用戶不能往不支持的溫度或濕度場(chǎng)的ENV_DATA存放器里寫0。利用NTC(0x06)來(lái)計(jì)算溫度CCS811AUX針連接外部信號(hào)到CCS811的一個(gè)ADC。因此可以采用帶NTC熱敏電阻的分壓器電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，這允許用戶計(jì)算環(huán)境溫度。NTC存放器的格式如下所示：NTC存放器可通過(guò)I2C接口讀數(shù)據(jù)，通過(guò)如下類似的例如代碼：i2c_write(CCS_811_ADDRESS,NTC_REG,i2c_buff,0);i2c_read(CCS_811_ADDRESS,i2c_buff,4);根本方法是先寫再讀4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到NTC郵箱。在AUX排針上可以得到ADC針采樣電壓。在i2c_buff返回的值可以用來(lái)計(jì)算熱敏電阻的阻值，這個(gè)方程可以計(jì)算出電阻值：請(qǐng)參閱CC-000925-ANConnectinganNTCThermistortotheCCS811來(lái)獲取關(guān)于從NTC郵箱讀取的電壓值來(lái)計(jì)算溫度的詳細(xì)信息。處理BASELINE存放器(0x11)BASELINE存放器可以用來(lái)保證CCS811在每次上電后運(yùn)行在穩(wěn)定的和連續(xù)的狀態(tài)，不管環(huán)境空氣質(zhì)量如何〔例如,如果傳感器開(kāi)始在“臟〞空氣中〕。當(dāng)周圍的空氣是新鮮的，使用這個(gè)機(jī)制應(yīng)用軟件必須讀取和存儲(chǔ)基線存放器。當(dāng)使用CCS811所使用的格式編碼，BASELINE存放器值對(duì)主機(jī)應(yīng)用程序是無(wú)意義的。應(yīng)用軟件只需要讀取該值并存儲(chǔ)在本地。不發(fā)生強(qiáng)制性的寫入這個(gè)存放器，CCS811將自動(dòng)配置和管理其BASELINE存放器。BASELINE存放器可以閱讀和存儲(chǔ)它的值如下：u8baseline_reg[2];//storageforbaselinevalueincleanairif(air_is_clean(eCO2,CO2)){i2c_write(CCS_811_ADDRESS,BASELINE,baseline_reg,0);i2c_read(CCS_811_ADDRESS,baseline_reg,4);}程序?qū)⑴卸諝馐欠窀蓛簟Ｈ绻?，它?zhí)行寫入BASELINE存放器。然后讀一個(gè)2字節(jié)的參數(shù)到數(shù)組baseline_reg存放器中。因此baseline_reg參數(shù)寫回到BASELINE存放器