一、项目介绍

本项目使用表压传感器NSPGD1M006DT04，制作了一个模块，能够获得当前的气压。

很多年前，如果需要制作“吹气熄灯项目”，通常只能使用声音传感器，使用获取声音的方法来判断是否进行了吹气，显而易见这种方法要受到诸多影响。现在可以使用NSPGD1M006DT04 这种传感器来来完成。

二、项目设计思路

1、芯片选型

NSPGD1M006DT04是表压传感器。表压传感器（Gauge Pressure Sensor）是一种测量相对压力的传感器，即相对于大气压力的压力值。相对的还有绝压传感器（Absolute Pressure Sensor）是一种测量相对于真空或绝对零点的压力的传感器。与表压传感器不同，绝压传感器不仅测量被测介质的压力，还考虑到环境中的气压。绝压传感器的工作原理与表压传感器类似，但其参考点是绝对真空或绝对零点而不是大气压力。

2、测试主控选型

为了方便进行测试，选择使用 Arduino 来作为主控，它可以方便的实现 I2C 通讯，同时我们还会设计一个 Arduino 的库，方便日后的使用。

3、原理图绘制

作为模块，非常简单，严格按照Datasheet设计。下图是 DataSheet 中给出的参考：

据此设计的模块电路图：

4、PCB绘制与制板

5、焊接与调试

为了便于使用，焊接了 2.54mm 排母，方便插拔测试。

三、开发过程中遇到的问题与解决方式

为了方便的进行调试，我使用了一款国产开源逻辑分析仪:章鱼哥出品的 PX logic 逻辑分析仪

这款逻辑分析仪主打高速采集，性能指标​如下：

•最大32通道逻辑分析仪​

•buff模式最大支持8ch@1G，总带宽8G，存储深度4Gbits​

•usb3.0下stream最大2ch@1G，总带宽2G，存储深度1024Gbits​

•采样usb3.0进行传输，兼容usb2.0​

•输入采样阈值0-6v可调​

•开源解码协议库200+，使用python进行开发，可自行开发编写

硬件核心部分采用国产器件：

• USB3.0 Phy 采用南京沁恒微的WCH569W
• FPGA采用国产FPGA 紫光同创PGL22G

其中的 Buffer 模式意思是：内部自带了缓冲，可以将采集的信号直接传输存储在内部，存储多少数据取决于当前采样数量居和板载内存的大小；Stream的意思是随时将当前采样到的数据发送到电脑上，理论上只要你的电脑性能足够，可以不停的进行采样。

在动手之前首先在面包板上动手实验（NSPGD1M006DT04这种封装非常友好，便于实验）。这里无需额外的上拉I2C 即可工作

设置采样20秒，采样率5Mhz(I2C 400KHz, 相当于10倍采样率)

Buffer 模式，2V 阈值，只要2个通道即可抓取

解码器选择 I2C

指定0 通道是 SCL, 1通道是 SDA

接下来就可以抓到结果了：

四、实现结果展示

五、关键代码及说明

读取的代码数据需要和 Datasheet 上的 Demo 完成相同：

float NSPGD1M006DT04::readPressure() {

  uint32_t PData;

 

  _i2cPort->beginTransmission(_i2cAddress);

  _i2cPort->write(0x30);

  _i2cPort->write(0x0A);

  _i2cPort->endTransmission(true);

 

  int number = 0;

  while (number < 50) {

    number++;

    delay(1);

    //NSPGD1M006DT04_Read_Byte(0x30,Reg30);

    _i2cPort->beginTransmission(_i2cAddress);

    _i2cPort->write(0x30);

    _i2cPort->endTransmission(false);

 

 

    _i2cPort->requestFrom(_i2cAddress, 1, true);

    if (_i2cPort->read() == 0x02) {

 

      //NSPGD1M006DT04_Read_3Byte(0x06,PData);

      _i2cPort->beginTransmission(_i2cAddress);

      _i2cPort->write(0x06);

      _i2cPort->endTransmission(false);

      _i2cPort->requestFrom(_i2cAddress, 3, true);

      PData = _i2cPort->read();

      PData = (PData << 8) | _i2cPort->read();

      PData = (PData << 8) | _i2cPort->read();

 

      if (PData > 8388607) {

        PData = PData - 16777216;

      }

 

      return (((float)PData) / 8388607 - 0.1) / 0.13333;

    }

  }

 

  return 0.0;

}	

取得的数值以  float 返回给调用者。

六、难点以及解决方法

在调试过程中，我发现根据文档要求，发送指令之后，一直会出现 I2C 的 NA ，无法取得设备的数据。搜索资料也无果，无奈之下继续研究Datasheet， 忽然发现它给出的例子是多次操作的，下面这一块发送 0x0A 之后，发0x30 然后尝试50次（之前上学的时候，英文会有改错的题目，其中一种不为人知的方法是将错误通过排版的方法，放在换行或者换页的地方，看到这里忽然让我想起来被这种题目支配的恐惧）

于是，我也修改代码多次读取，然后问题就解决了。总结下来之前碰到问题的原因是：

1.      为了便于调试，只尝试一次；

2.      代码中间隔2秒才进行一次尝试；

3.      我逻辑分析仪设置采样20秒，通常我也只会观察20秒；

修改库函数，多尝试问题就解决了。