从 NI USB-8452 控制器上的 I2C 外围设备测量温度

设置硬件

将传感器的 SDA、SCL、GND 和 VCC 引脚连接到 NI USB-8452 硬件上的对应引脚。对于此示例，将传感器的 SDA 和 SCL 引脚分别连接到 NI USB-8452 的引脚 3 和引脚 5。将 GND 和 VCC 引脚分别连接到引脚 2 和引脚 7 (DIO(0))。

连接到 I2C 外围设备

使用 ni845xlist 搜索连接到您计算机的 NI USB-8452 硬件，并在 MATLAB® 中使用 ni845x 连接到它。

list = ni845xlist

list=1×2 table
    "NI USB-8452"    "01F26E0A"

controller = ni845x(list.SerialNumber)

controller = 
  NI845x with properties:

                   Model: "NI USB-8452"
            SerialNumber: "01F26E0A"
    AvailableDigitalPins: ["P0.0"    "P0.1"    "P0.2"    "P0.3"    "P0.4"    "P0.5"    "P0.6"    "P0.7"]

  Show all properties, functions

将 DIO(0) 引脚配置为输出，并输出 3.3 V 的逻辑高电平电压为温度传感器供电。

configureDigitalPin(controller,"P0.0","output");
writeDigitalPin(controller,"P0.0",1);

扫描 NI USB-8452 硬件以获取可用的 I2C 地址。温度传感器由 I2C 地址 0x48 表示。

address = scanI2CBus(controller)

address = 1×2 string array
    "0x48"    "0x53"

使用 device 函数和 scanI2CBus 返回的 I2C 地址连接到 I2C 外围设备。

tempSensor = device(controller,I2CAddress=address(1))

tempSensor = 
  I2CDevice with properties:

      Protocol: "I2C"
    I2CAddress: 72
       BitRate: 100000
     ByteOrder: "little-endian"

  Show all functions

读取温度值

在普通模式下，传感器返回数字化为 12 位的温度值，其中 8 位在 MSB 中，4 位在 LSB 中。每个 LSB 等于 0.0625 °C。从传感器的寄存器地址 0 读取两个字节的数据，数据类型为 uint8。

使用 tmp102Temperature 辅助函数以 °C 为单位计算温度。您可以在此示例末尾找到此辅助函数，它作为支持文件包含在此示例中。

data = readRegister(tempSensor,0,2,"uint8");
temperature = tmp102Temperature(data,12)

temperature = 
24.7500

使用更高测量限值读取温度

您可以通过在 TMP102 传感器的扩展模式下使用 13 位来测量高于 128 °C 的温度。为此，按照 TMP102 设备数据手册中的规定，将十六进制值 'B060' 写入地址 1 处的配置寄存器。

writeRegister(tempSensor,1,0xB060,"uint16");

从寄存器地址 0 读取温度以获得更精确的结果。由于 TMP102 传感器的转换速率默认为 4 Hz，因此每次读取前将 MATLAB 暂停约 0.25 秒。使用 tmp102Temperature 辅助函数将数据转换为 °C。

write(tempSensor,0x0,"uint8");
pause(0.25);
data = read(tempSensor,2,"uint8");
temperature = tmp102Temperature(data,13)

temperature = 
24.7500

按照 TMP102 设备数据手册中的规定，更改回默认配置。

writeRegister(tempSensor,1,0xA060,"uint16");

清理

在您使用 NI USB-8452 完成工作后，清除关联的 device 和 ni845x 对象。

clear tempSensor controller

辅助函数

function T = tmp102Temperature(data,numBits)
% tmp102Temperature Convert TMP102 raw temperature register data to temperature in °C
% 
%  T = tmp102Temperature(data,numBits)
%    data is 1x2 row vector of uint8 values in big-endian order
%    numBits corresponds to the TMP102 temperature mode (12 bits for normal
%    mode, or 13 bits for extended mode)

% TMP102 resolution (°C / count)
resolution = 0.0625;

% Digital temperature output (counts)
numShiftBits = 16-numBits;
digitalT = bitshift(typecast(uint8(fliplr(data)),'int16'),-numShiftBits);

% Temperature in °C
T = double(digitalT) * resolution;
end