UVセンサーSi1132をArduinoから制御する(I2C)

Si1132

Datasheet

Si1134で取得できる値

UV indexとambient lightが計測可能。

項目名	値の意味
ALS_VIS_DATA	Visibility
ALS_IR_DATA	Infrared Light
AUX_DATA	UVインデックスの値

Slave Address

Slave address	0x60

Who_am_i

PART_ID	0x00

Si1132の場合、0x32が返ってくる。

arduino

#define SI1132_PART_ID 0x00
#define SI1132_DEVICE 0x32

bool SearchDevice()
{
  byte device = 0x00;
  readI2c(SI1132_PART_ID, 1, &device);

  if(device == SI1132_DEVICE){
      return true;
  } else{
      return false;
  }
}

Configuration

UCOEF

UVindex測定係数を設定する。

項目	アドレス	値
UCOEF0	0x13	0x7B
UCOEF1	0x14	0x6B
UCOEF2	0x15	0x01
UCOEF3	0x16	0x00

CHLIST

UV, IR, Visible lightを有効にする。

項目	アドレス	Bit7	Bit6	Bit5	Bit4	Bit3	Bit2	Bit1	Bit0
CHILIST	0x01	EN_UV	EN_AUX	EN_ALS_IR	EN_ALS_VIS

ここまでのコード

arduino

#define SI1132_UCOEF0 0x13
#define SI1132_UCOEF1 0x14
#define SI1132_UCOEF2 0x15
#define SI1132_UCOEF3 0x16

#define SI1132_CHIPLIST 0x01
#define Si1132_MEASRATE0 0x08

#define SI1132_EN_UV 0b10000000
#define SI1132_EN_AUX 0b01000000
#define SI1132_EN_ALS_IR 0b00100000
#define SI1132_EN_ALS_VIS 0b00010000

void Configuration()
{
  writeI2c(SI1132_UCOEF0, 0x7B);
  writeI2c(SI1132_UCOEF1, 0x6B);
  writeI2c(SI1132_UCOEF2, 0x01);
  writeI2c(SI1132_UCOEF3, 0x00);

  int enable_sensor = SI1132_EN_UV|SI1132_EN_AUX|SI1132_EN_ALS_IR|SI1132_EN_ALS_VIS;
  writeI2c(SI1132_CHIPLIST, enable_sensor);

  // Rateの設定
  writeI2c(SI1132_CHIPLIST, 0xff);  
}

Visible関連

VisibleのConfiguration。Visibilityでは、取得したVisibleと、ALS_VIS_ALIGN, ALS_RATE, ALS_VIS_ADC_REC, ALS_VIS_ADC_GAIN, VIS_RANGEの設定から、ALS_VIS_DATAを生成する。

設定する値	設定する場所
ALS_VIS_ALIGN	ALS_ENCODING(0x06)の4bit目で設定
ALS_RATE	MEAS_RATE0(0x08), MEAS_RATE1(0x09)で設定
ALS_VIS_ADC_REC	ALS_VIS_ADC_COUNTER(0x10)の4〜6bit目で設定
ALS_VIS_ADC_GAIN	ALS_VIS_ADC_GAIN(0x11) の0〜2bit目で設定
VIS_RANGE	ALS_VIS_ADC_MISC(0x12)の5bit目で設定

ALS_VIS_ALIGN

Bitをたてると17bit ADCの16bitを取ってくる。

項目	アドレス
ALS_ENCODING	0x06

項目	アドレス	Bit7	Bit6	Bit5	Bit4	Bit3	Bit2	Bit1	Bit0
ALS_ENCODING	0x06			ALS_IR_ALIGN	ALS_VIS_ALIGN

ALS_VIS_ADC_REC

ALS-VIS測定を行う前に必要とするADCの回復周期を設定する。

項目	アドレス
ALS_VIS_ADC_COUNTER	0x10

値(bit)	周期
000	1 ADC Clock (50 ns times 2ALS_VIS_ADC_GAIN)
001	7 ADC Clock (350 ns times 2ALS_VIS_ADC_GAIN)
010	15 ADC Clock (750 ns times 2ALS_VIS_ADC_GAIN)
011	31 ADC Clock (1.55 µs times 2ALS_VIS_ADC_GAIN)
100	63 ADC Clock (3.15 µs times 2ALS_VIS_ADC_GAIN)
101	127 ADC Clock (6.35 µs times 2ALS_VIS_ADC_GAIN)
110	255 ADC Clock (12.75 µs times 2ALS_VIS_ADC_GAIN)
111	511 ADC Clock (25.55 µs times 2ALS_VIS_ADC_GAIN)

ALS_VIS_ADC_GAIN

ALS可視測定のための、ADCの積分時間を設定。

項目	アドレス
ALS_VIS_ADC_GAIN	0x11

値(bit)	周期
000	1分割したADC Clock
100	16分割したADC Clock
110	64分割したADC Clock

VIS_RANGE

項目	アドレス
ALS_VIS_ADC_MISC	0x12

値(bit)	意味
0	Normal Signal Range
1	High Signal Range

Visibleを追加したソースコード

arduino

#define SI1132_UCOEF0 0x13
#define SI1132_UCOEF1 0x14
#define SI1132_UCOEF2 0x15
#define SI1132_UCOEF3 0x16
#define SI1132_CHIPLIST 0x01
#define Si1132_MEASRATE0 0x08
#define SI1132_ALS_ENCODING 0x06
#define SI1132_ALS_VIS_ADC_COUNTER 0x10
#define SI1132_ALS_VIS_ADC_GAIN 0x11
#define SI1132_ALS_VIS_ADC_MISC 0x12

#define SI1132_EN_UV 0b10000000
#define SI1132_EN_AUX 0b01000000
#define SI1132_EN_ALS_IR 0b00100000
#define SI1132_EN_ALS_VIS 0b00010000

#define SI1132_ALS_VIS_ALIGN 0b00010000

#define SI1132_1_ADC_CLOCK 0b00000000
#define SI1132_7_ADC_CLOCK 0b00010000
#define SI1132_15_ADC_CLOCK 0b00100000
#define SI1132_31_ADC_CLOCK 0b00110000
#define SI1132_63_ADC_CLOCK 0b01000000
#define SI1132_127_ADC_CLOCK 0b10100000
#define SI1132_255_ADC_CLOCK 0b01100000
#define SI1132_511_ADC_CLOCK 0b01110000

#define SI1132_1_DIVIDED_ADC_CLOCK 0b0000000
#define SI1132_16_DEVIDED_ADC_CLOCK 0b0000100
#define SI1132_64_DEVIDED_ADC_CLOCK 0b0000110

#define SI1132_NORMAL_SIGNAL_RANGE 0b00000000
#define SI1132_HIGH_SIGNAL_RANGE 0b00100000

void Configuration()
{
  writeI2c(SI1132_UCOEF0, 0x7B);
  writeI2c(SI1132_UCOEF1, 0x6B);
  writeI2c(SI1132_UCOEF2, 0x01);
  writeI2c(SI1132_UCOEF3, 0x00);

  int enable_sensor = SI1132_EN_UV|SI1132_EN_AUX|SI1132_EN_ALS_IR|SI1132_EN_ALS_VIS;
  writeI2c(SI1132_CHIPLIST, enable_sensor);

  // Rateの設定
  writeI2c(SI1132_CHIPLIST, 0xff);

  int flag_als_encoding = SI1132_ALS_VIS_ALIGN;
  writeI2c(SI1132_ALS_ENCODING, flag_als_encoding);

  // Visible
  writeI2c(SI1132_ALS_VIS_ADC_COUNTER, SI1132_511_ADC_CLOCK);

  writeI2c(SI1132_ALS_VIS_ADC_GAIN, SI1132_1_DIVIDED_ADC_CLOCK);

  writeI2c(SI1132_ALS_VIS_ADC_MISC, SI1132_HIGH_SIGNAL_RANGE);
}

Infrared Light関連

Infrared Light(IR)のConfiguration。Infrared Light(IR)では、取得したInfrared Light(IR)と、ALS_IR_ADCMUXのInputと、ALS_IR_ALIGN, IR_RATE, ALS_IR_ADC_REC, ALS_IR_ADC_GAIN, IR_RANGEの設定から、ALS_IR_DATAを生成する。

設定する値	設定する場所
ALS_IR_ALIGN	ALS_ENCODING(0x06)の4bit目で設定
ALS_RATE	MEAS_RATE0(0x08), MEAS_RATE1(0x09)で設定
ALS_IR_ADC_REC	ALS_IR_ADC_COUNTER(0x1D)の4〜6bit目で設定
ALS_IR_ADC_GAIN	ALS_IR_ADC_GAIN(0x1E) の0〜2bit目で設定
IR_RANGE	ALS_VIS_ADC_MISC(0x1F)の5bit目で設定
ALS_IR_ADCMUX	ALS_IR_ADCMUX(0x0E)で設定

ALS_IR_ALIGN

Bitをたてると17bit ADCの16bitを取ってくる。

項目	アドレス
ALS_ENCODING	0x06

項目	アドレス	Bit7	Bit6	Bit5	Bit4	Bit3	Bit2	Bit1	Bit0
ALS_ENCODING	0x06			ALS_IR_ALIGN	ALS_VIS_ALIGN

ALS_IR_ADC_REC

項目	アドレス
ALS_IR_ADC_COUNTER	0x1D

ALS-IR測定を行う前に必要とするADCの回復周期。

値(bit)	周期
000	1 ADC Clock (50 ns times 2ALS_IR_ADC_GAIN)
001	7 ADC Clock (350 ns times 2ALS_IR_ADC_GAIN)
010	15 ADC Clock (750 ns times 2ALS_IR_ADC_GAIN)
011	31 ADC Clock (1.55 µs times 2ALS_IR_ADC_GAIN)
100	63 ADC Clock (3.15 µs times 2ALS_IR_ADC_GAIN)
101	127 ADC Clock (6.35 µs times 2ALS_IR_ADC_GAIN)
110	255 ADC Clock (12.75 µs times 2ALS_IR_ADC_GAIN)
111	511 ADC Clock (25.55 µs times 2ALS_IR_ADC_GAIN)

ALS_IR_ADC_GAIN

ALS可視測定のための、ADCの積分時間を設定。

項目	アドレス
ALS_IR_ADC_GAIN	0x1E

値(bit)	周期
000	1分割したADC Clock
100	16分割したADC Clock
110	64分割したADC Clock

ALS_IR_ADC_MISC

項目	アドレス
ALS_IR_ADC_MISC	0x1F

値(bit)	意味
0	Normal Signal Range
1	High Signal Range

ALS_IR_ADCMUX

Selects ADC Input for ALS_IR Measurement.

項目	アドレス
AUX_ADCMUX	0x0E

値(bit)	周期
0x00	Small IR photodiode

IRを追加したソースコード

arduino

#define SI1132_UCOEF0 0x13
#define SI1132_UCOEF1 0x14
#define SI1132_UCOEF2 0x15
#define SI1132_UCOEF3 0x16
#define SI1132_CHIPLIST 0x01
#define Si1132_MEASRATE0 0x08
#define SI1132_ALS_ENCODING 0x06
#define SI1132_ALS_VIS_ADC_COUNTER 0x10
#define SI1132_ALS_VIS_ADC_GAIN 0x11
#define SI1132_ALS_VIS_ADC_MISC 0x12
#define SI1132_ALS_IR_ADC_COUNTER 0x1D
#define SI1132_ALS_IR_ADC_GAIN 0x1E
#define SI1132_ALS_IR_ADC_MISC 0x1F
#define SI1132_ALS_IR_ADCMUX 0x0E

#define SI1132_EN_UV 0b10000000
#define SI1132_EN_AUX 0b01000000
#define SI1132_EN_ALS_IR 0b00100000
#define SI1132_EN_ALS_VIS 0b00010000

#define SI1132_ALS_VIS_ALIGN 0b00010000
#define SI1132_ALS_VIS_ALIGN 0b00100000

#define SI1132_1_ADC_CLOCK 0b00000000
#define SI1132_7_ADC_CLOCK 0b00010000
#define SI1132_15_ADC_CLOCK 0b00100000
#define SI1132_31_ADC_CLOCK 0b00110000
#define SI1132_63_ADC_CLOCK 0b01000000
#define SI1132_127_ADC_CLOCK 0b10100000
#define SI1132_255_ADC_CLOCK 0b01100000
#define SI1132_511_ADC_CLOCK 0b01110000

#define SI1132_1_DIVIDED_ADC_CLOCK 0b0000000
#define SI1132_16_DEVIDED_ADC_CLOCK 0b0000100
#define SI1132_64_DEVIDED_ADC_CLOCK 0b0000110

#define SI1132_NORMAL_SIGNAL_RANGE 0b00000000
#define SI1132_HIGH_SIGNAL_RANGE 0b00100000

#define SI1132_ALS_IR_ADCMUX_SMALLIR 0x00

void Configuration()
{
  writeI2c(SI1132_UCOEF0, 0x7B);
  writeI2c(SI1132_UCOEF1, 0x6B);
  writeI2c(SI1132_UCOEF2, 0x01);
  writeI2c(SI1132_UCOEF3, 0x00);

  int enable_sensor = SI1132_EN_UV|SI1132_EN_AUX|SI1132_EN_ALS_IR|SI1132_EN_ALS_VIS;
  writeI2c(SI1132_CHIPLIST, enable_sensor);

  // Rateの設定
  writeI2c(SI1132_CHIPLIST, 0xff);

  int flag_als_encoding = SI1132_ALS_VIS_ALIGN | SI1132_ALS_IR_ALIGN;
  writeI2c(SI1132_ALS_ENCODING, flag_als_encoding);

  // Visible
  writeI2c(SI1132_ALS_VIS_ADC_COUNTER, SI1132_511_ADC_CLOCK);

  writeI2c(SI1132_ALS_VIS_ADC_GAIN, SI1132_1_DIVIDED_ADC_CLOCK);

  writeI2c(SI1132_ALS_VIS_ADC_MISC, SI1132_HIGH_SIGNAL_RANGE);

  // IR
  writeI2c(SI1132_ALS_IR_ADC_COUNTER, SI1132_511_ADC_CLOCK);

  writeI2c(SI1132_ALS_IR_ADC_GAIN, SI1132_1_DIVIDED_ADC_CLOCK);

  writeI2c(SI1132_ALS_IR_ADC_MISC, SI1132_HIGH_SIGNAL_RANGE);

  writeI2c(SI1132_ALS_IR_ADCMUX, SI1132_ALS_IR_ADCMUX_SMALLIR);
}

AUX

AUX_ADCMUXの設定からTemperatureもしくはVDDを選択し、AUX_DATAを生成する。

AUX_ADCMUX

AUX MeasurementのInputを設定。

項目	アドレス
AUX_ADCMUX	0x0F

値(bit)	周期
0x65	Temperature
0x75	VDD

IRを追加したソースコード

arduino

#define SI1132_UCOEF0 0x13
#define SI1132_UCOEF1 0x14
#define SI1132_UCOEF2 0x15
#define SI1132_UCOEF3 0x16
#define SI1132_CHIPLIST 0x01
#define Si1132_MEASRATE0 0x08
#define SI1132_ALS_ENCODING 0x06
#define SI1132_ALS_VIS_ADC_COUNTER 0x10
#define SI1132_ALS_VIS_ADC_GAIN 0x11
#define SI1132_ALS_VIS_ADC_MISC 0x12
#define SI1132_ALS_IR_ADC_COUNTER 0x1D
#define SI1132_ALS_IR_ADC_GAIN 0x1E
#define SI1132_ALS_IR_ADC_MISC 0x1F
#define SI1132_ALS_IR_ADCMUX 0x0E
#define SI1132_AUX_ADCMUX 0x0F

#define SI1132_EN_UV 0b10000000
#define SI1132_EN_AUX 0b01000000
#define SI1132_EN_ALS_IR 0b00100000
#define SI1132_EN_ALS_VIS 0b00010000

#define SI1132_ALS_VIS_ALIGN 0b00010000
#define SI1132_ALS_VIS_ALIGN 0b00100000

#define SI1132_1_ADC_CLOCK 0b00000000
#define SI1132_7_ADC_CLOCK 0b00010000
#define SI1132_15_ADC_CLOCK 0b00100000
#define SI1132_31_ADC_CLOCK 0b00110000
#define SI1132_63_ADC_CLOCK 0b01000000
#define SI1132_127_ADC_CLOCK 0b10100000
#define SI1132_255_ADC_CLOCK 0b01100000
#define SI1132_511_ADC_CLOCK 0b01110000

#define SI1132_1_DIVIDED_ADC_CLOCK 0b0000000
#define SI1132_16_DEVIDED_ADC_CLOCK 0b0000100
#define SI1132_64_DEVIDED_ADC_CLOCK 0b0000110

#define SI1132_NORMAL_SIGNAL_RANGE 0b00000000
#define SI1132_HIGH_SIGNAL_RANGE 0b00100000

#define SI1132_ALS_IR_ADCMUX_SMALLIR 0x00

#define SI1132_AUX_ADCMUX_TEMPERATURE 0x65
#define SI1132_AUX_ADCMUX_VDD 0x75

#define SI1132_COMMAND 0x18
#define SI1132_COMMAND_ALS_AUTO 0x0E

void Configuration()
{
  writeI2c(SI1132_UCOEF0, 0x7B);
  writeI2c(SI1132_UCOEF1, 0x6B);
  writeI2c(SI1132_UCOEF2, 0x01);
  writeI2c(SI1132_UCOEF3, 0x00);

  int enable_sensor = SI1132_EN_UV|SI1132_EN_AUX|SI1132_EN_ALS_IR|SI1132_EN_ALS_VIS;
  writeI2c(SI1132_CHIPLIST, enable_sensor);

  int flag_als_encoding = SI1132_ALS_VIS_ALIGN | SI1132_ALS_IR_ALIGN;
  writeI2c(SI1132_ALS_ENCODING, flag_als_encoding);

  // Visible
  writeI2c(SI1132_ALS_VIS_ADC_COUNTER, SI1132_511_ADC_CLOCK);

  writeI2c(SI1132_ALS_VIS_ADC_GAIN, SI1132_1_DIVIDED_ADC_CLOCK);

  writeI2c(SI1132_ALS_VIS_ADC_MISC, SI1132_HIGH_SIGNAL_RANGE);

  // IR
  writeI2c(SI1132_ALS_IR_ADC_COUNTER, SI1132_511_ADC_CLOCK);

  writeI2c(SI1132_ALS_IR_ADC_GAIN, SI1132_1_DIVIDED_ADC_CLOCK);

  writeI2c(SI1132_ALS_IR_ADC_MISC, SI1132_HIGH_SIGNAL_RANGE);

  writeI2c(SI1132_ALS_IR_ADCMUX, SI1132_ALS_IR_ADCMUX_SMALLIR);

  // AUX
  writeI2c(SI1132_ALS_IR_ADC_GAIN, SI1132_AUX_ADCMUX_TEMPERATURE);

  // COMMAND
  writeI2c(SI1132_COMMAND, SI1132_COMMAND_ALS_AUTO);
}

RESET

項目	アドレス
COMMAND	0x18

コマンド	値(Bit)
RESET	00000001

arduino

#define SI1132_COMMAND_RESET 0b00000001
#define SI1132_COMMAND 0x18

void Reset()
{
  writeI2c(SI1132_COMMAND, SI1132_COMMAND_RESET);
}

UV Indexの読み取り

arduino

#define SI1132_AUX_DATA 0x2C

void ReadUV()
{
  uint16_t uv_index;
  uint8_t buffer[2];

  readI2c(SI1132_AUX_DATA, 2, buffer);
  uv_index = (((uint16_t)buffer[1])<<8) | (uint16_t)buffer[0];

  return uv_index;
}

IRの読み取り

arduino

#define SI1132_IR_DATA 0x24

void ReadIR()
{
  uint16_t ir;
  uint8_t buffer[2];

  readI2c(SI1132_IR_DATA, 2, buffer);
  ir = (((uint16_t)buffer[1])<<8) | (uint16_t)buffer[0];

  return ir;
}

Visibleの読み取り

arduino

#define SI1132_IR_DATA 0x22

void ReadIR()
{
  uint16_t visible;
  uint8_t buffer[2];

  readI2c(SI1132_AUX_DATA, 2, buffer);
  visible = (((uint16_t)buffer[1])<<8) | (uint16_t)buffer[0];

  return visible;
}

I2Cのアクセス用コード

Arduino

#define HTS221_SLAVE_ADDRESS 0x5F

// I2Cへの書き込み
void writeI2c(byte register_addr, byte value) {
  Wire.beginTransmission(HTS221_SLAVE_ADDRESS);  
  Wire.write(register_addr);         
  Wire.write(value);                 
  Wire.endTransmission();        
}

// I2Cへの読み込み
void readI2c(byte register_addr, int num, byte *buf) {
  Wire.beginTransmission(HTS221_SLAVE_ADDRESS); 
  Wire.write(register_addr);           
  Wire.endTransmission(false);         

  //Wire.beginTransmission(DEVICE_ADDR); 
  Wire.requestFrom(HTS221_SLAVE_ADDRESS, num);  

  int i = 0;
  while (Wire.available())
  {
    buf[i] = Wire.read(); 
    i++;   
  }
  //Wire.endTransmission();         
}