新的V2XE型地磁传感器在单片机系统中的应用

　　1 引言

　　V2XE是一种以集成微处理器作为控制和接口的新型2轴罗盘和大地磁场传感器[1]，U2XE使用新型系统常用的3V工作电源，具有功耗低、尺寸小、在各种条件下的抗噪声能力强、较大的测量灵敏感应区等优点。V2XE结合了PNI公司专利的磁场感应传感器和测量电路技术，不受补偿漂移的影响，在不同温度下的测量结果很稳定。V2XE通过简单易行的标准SPI接口输入/输出数据。

　　2 性能特点

　　V2XE的典型特性如下：

　　功率低(3V DC，2mA输出);

　　封装尺寸小(25.4mm×5.4mm×11.5mm);

　　高地磁感应(0.01°);

　　高地磁精度(2.0°);

　　数字接口输出(3V标准SPI接口);

　　具有高的磁场感应(0.00015Gauss);

　　具有大的磁场量程(±11Gauss)。

　　V2XE的引脚功能如表1所列。

　　将V2XE 应用于GPS系统，用AT89C2051读取V2XE的测量数据，通过串口将数据传送到GPS处理器，图1示出V2XE连接到单片机的原理图。由于 AT89C2051没有标准的SPI口输出[2]，故分别用P1.7、P1.6和P1.5来模拟SCLK、MISO及MOSI端。V2XE的复位引脚 SYNC由P3.7脚控制，SSNOT接地，V2XE工作在从机模式。

　　3 数据格式和命令字

　　V2XE有Big Endian和Little Endian两种数据格式。Big Endian类型数据是从高位到低位存放，Little Editan数据是倒序存放，即在最高8位依次放最低8位的数据，在最低8位依次放最高8位的数据。如图2所示。

　　带有数据的命令格式由开始标志(Sync Flay)、指令类别(Frame Type)和结束标志(Terminator)组成，图3所示是一个带有参数Heading(0X02)和Magnitude(0X05)的 SetDataComponents(0X03)命令构成。V2XE常用命令字包括GetModInfo、ModInfoResp、 SetDataComponent、GetData、DataResp、Setconfig、GetConfig、ConfigResp和 SaveConfig。其指令码和功能如表2所示。

　　4 编程实例

　　SPI接口的数据接收和发送是同步的。V2XE每接收一个数据时将会发出0X00。当V2XE发送命令的应答时，它将不处理任何输入的数据，因此，在主机获取V2XE数据时，应是发送和接收同时进行。用C语言编写发送-接收函数SPITransmit如下：

　　一个V2XE系统的典型应用流程如图4所示。

　　V2XE出厂时，都在其ROM中固化了芯片的版本号。用户第一次应用V2XE系统可首先读出该版本号以判断器件是否正常工作，可先向V2XE发送命令GetModInfo，然后读取返回值ModInfoResp，其程序如下：