STM32 F103C8T6學(xué)習(xí)筆記13：IIC通信—AHT10溫濕度傳感器模塊

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今日學(xué)習(xí)一下這款A(yù)HT10 溫濕度傳感器模塊，給我的OLED手環(huán)添加上測溫濕度的功能。

文章提供源碼、測試工程下載、測試效果圖。

AHT10溫濕度傳感器：

特性：

連接方式：

適用場所范圍：

程序設(shè)計：

設(shè)計目標(biāo)：

?程序設(shè)計注意點：

AHT10代碼：

?主函數(shù)代碼：

測試效果：

?完整工程下載：

AHT10溫濕度傳感器：

下圖為AHT溫濕度傳感器模塊，它長這樣，這里的介紹不重要，了解就行，快速瀏覽即可：

STM32 F103C8T6學(xué)習(xí)筆記13：IIC通信—AHT10溫濕度傳感器模塊,STM32 F103 C8T6筆記,硬件模塊與傳感器的驅(qū)動,stm32,學(xué)習(xí),筆記,嵌入式硬件

AHT10,新一代溫濕度傳感器在尺寸與智能方面建立了新的標(biāo)準(zhǔn)：

它嵌入了適于回流焊的雙列扁平無引腳SMD封裝，底面4x5mm,高度1.6mm。

傳感器偷出經(jīng)過標(biāo)定的數(shù)字信號，標(biāo)準(zhǔn)I2C格式。AHT10配有一個全新設(shè)計的ASIC專用芯片、一個經(jīng)過改進(jìn)的MEMS半導(dǎo)體電容式濕度傳感元件和一個標(biāo)準(zhǔn)的片上溫度傳感元件，其性能己經(jīng)大大提升甚至超出了前一代傳感器的可靠性水平，一代溫濕度傳感器，經(jīng)過改進(jìn)使其在惡劣環(huán)境下的性能更穩(wěn)定。?

特性：

1.模塊尺寸：??? 16*11mm
2.接口類型：??? I2C
3.工作電壓：??? 1.8-6.0V
4.接口尺寸：??? 4*2.54mm間距
5.濕度精度：??? 典型士 2%
6.濕度分辨率：0.024%
7.溫度精度：??? 典型土 0.3C
8.溫度分辨率：典型0.01C
9.工作溫度：??? -40°C--85C?

連接方式：

STM32 F103C8T6學(xué)習(xí)筆記13：IIC通信—AHT10溫濕度傳感器模塊,STM32 F103 C8T6筆記,硬件模塊與傳感器的驅(qū)動,stm32,學(xué)習(xí),筆記,嵌入式硬件

適用場所范圍：

暖通空調(diào) 、除濕器

檢測設(shè)備

自動控制、數(shù)據(jù)記錄器

氣象站、家電

醫(yī)療及其他相關(guān)濕度檢測控制。

程序設(shè)計：

設(shè)計目標(biāo)：

1.使用IIC通信初始化和讀取AHT10傳感器的溫濕度信息，并通過OLED打印

2.IIC通信引腳：PB3(SCL)?? PB4(SDA)

3.使用定時器2，周期性讀取AHT10的溫濕度信息（300ms為周期）

?程序設(shè)計注意點：

1.上電啟動傳感器，啟動后需要先等待40ms（設(shè)備才開始正常工作），然后發(fā)送0x71 來獲取狀態(tài)字節(jié)

2.獲取到校準(zhǔn)使能位后，查看其是否已校準(zhǔn)，若已校準(zhǔn)則跳過當(dāng)前步驟；若未校準(zhǔn)則發(fā)送0xe1，進(jìn)行初始化，然后發(fā)送0x08，0x00；

3.接著開始觸發(fā)測量，測量先發(fā)送0xac，然后發(fā)送0x33，0x00；

?4.測量命令發(fā)送完成后，需要等待80ms，用于溫濕度的測量；之后再發(fā)送命令0x71，以讀取狀態(tài)寄存器是否處于空閑狀態(tài)（bit7 => idle）;若是空閑狀態(tài)，可以直接讀取之后六個字節(jié)的溫濕度數(shù)值；

?

5.相對濕度和溫度轉(zhuǎn)換公式：

?接受的處理是使用char類型的數(shù)組去接受每個讀取到的八位數(shù)據(jù)，然后根據(jù)運算公式計算：（1024*1024=2^20 ）? ，（ int ）強制類型轉(zhuǎn)換為int是為了不丟符號：

?最后還有倆個函數(shù)，一個是檢查，一個是復(fù)位的：

?

AHT10代碼：

#include "AHT10.h"
/**
brief AHT10初始化函數(shù)
param NONE
return NONE
*/
void AHT10Init()
{
	//IIC_Init();
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO|RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable , ENABLE);
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //設(shè)置為推挽輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
 	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOBA	
	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4);				 //PA4 輸出高
	
	delay_ms(50);//延時50ms讓傳感器穩(wěn)定
	I2C_Start();
	I2C_Send_Byte(AHT10_ADDRESS);  //獲取狀態(tài)
	//初始化校準(zhǔn)
	I2C_Send_Byte(0xe1);	
	I2C_Send_Byte(0x08);
	I2C_Send_Byte(0x00);
	I2C_Stop();	
	delay_ms(50);//延時50ms讓傳感器穩(wěn)定
}

/**
brief 檢查AHT10是否存在
param NONE
return 0存在  1不存在
*/
u8 AHT10Check(void)
{
	u8 ack=0;
	I2C_Start();
	I2C_Send_Byte(AHT10_ADDRESS);
	ack=I2C_Wait_Ack();
	I2C_Stop();	
	return ack;
}

/**
brief AHT10軟復(fù)位
param NONE
return NONE
*/
void AHT10Reset(void)
{
	I2C_Start();
	I2C_Send_Byte(AHT10_WRITE);
	I2C_Wait_Ack();
	I2C_Send_Byte(0xba);
	I2C_Wait_Ack();
	I2C_Stop();	
}

/**
brief 檢查AHT10讀溫濕度數(shù)據(jù)
param *temperature：需要讀出的溫度數(shù)據(jù)，float指針類型,精度范圍+-0.3C
param *humidity：需要讀出的濕度數(shù)據(jù)，u8指針類型,精度范圍+-2RH
return 0 讀數(shù)據(jù)正常 1讀數(shù)據(jù)失敗
*/
u8 AHT10ReadData(float *temperature,u8 *humidity)
{
	u8 ack;
	u32 SRH=0,ST=0;
	u8 databuff[6];
	I2C_Start();
	I2C_Send_Byte(AHT10_WRITE);
	I2C_Wait_Ack();
	I2C_Send_Byte(0xac);
	I2C_Wait_Ack();
	I2C_Send_Byte(0x33);
	I2C_Wait_Ack();
	I2C_Send_Byte(0x00);
	I2C_Wait_Ack();
	I2C_Stop();	  
	delay_ms(80);//延時一會等待數(shù)據(jù)讀出
	I2C_Start();
	I2C_Send_Byte(AHT10_READ);
	I2C_Wait_Ack();
	ack=I22C_Read_Byte(1);
	if((ack&0x40)==0)
	{
		databuff[0]=I22C_Read_Byte(1);
		databuff[1]=I22C_Read_Byte(1);
		databuff[2]=I22C_Read_Byte(1);
		databuff[3]=I22C_Read_Byte(1);
		databuff[4]=I22C_Read_Byte(0);
		I2C_Stop();
		SRH=(databuff[0]<<12)+(databuff[1]<<4)+(databuff[2]>>4);
		ST=((databuff[2]&0X0f)<<16)+(databuff[3]<<8)+(databuff[4]);
		*humidity=(int)(SRH*100.0/1024/1024+0.5);
		*temperature=((int)(ST*2000.0/1024/1024+0.5))/10.0-50;
		return 0;
	}
	I2C_Stop();	
	return 1;
}


//初始化IIC
void I22C_Init(void)
{					     
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );	//使能GPIOB時鐘
	   
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;   //推挽輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4); 	//PB6,PB7 輸出高
}
//產(chǎn)生IIC起始信號
void I2C_Start(void)
{
	SDA_OUT();     //sda線輸出
	IIC_SDA=1;	  	  
	IIC_SCL=1;
	delay_us(4);
 	IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low 
	delay_us(4);
	IIC_SCL=0;//鉗住I2C總線，準(zhǔn)備發(fā)送或接收數(shù)據(jù) 
}	  
//產(chǎn)生IIC停止信號
void I2C_Stop(void)
{
	SDA_OUT();//sda線輸出
	IIC_SCL=0;
	IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
 	delay_us(4);
	IIC_SCL=1; 
	IIC_SDA=1;//發(fā)送I2C總線結(jié)束信號
	delay_us(4);							   	
}
//等待應(yīng)答信號到來
//返回值：1，接收應(yīng)答失敗
//        0，接收應(yīng)答成功
u8 I2C_Wait_Ack(void)
{
	u8 ucErrTime=0;
	SDA_IN();      //SDA設(shè)置為輸入  
	IIC_SDA=1;delay_us(1);	   
	IIC_SCL=1;delay_us(1);	 
	while(READ_SDA)
	{
		ucErrTime++;
		if(ucErrTime>250)
		{
			I2C_Stop();
			return 1;
		}
	}
	IIC_SCL=0;//時鐘輸出0 	   
	return 0;  
} 
//產(chǎn)生ACK應(yīng)答
void I2C_Ack(void)
{
	IIC_SCL=0;
	SDA_OUT();
	IIC_SDA=0;
	delay_us(2);
	IIC_SCL=1;
	delay_us(2);
	IIC_SCL=0;
}
//不產(chǎn)生ACK應(yīng)答		    
void I2C_NAck(void)
{
	IIC_SCL=0;
	SDA_OUT();
	IIC_SDA=1;
	delay_us(2);
	IIC_SCL=1;
	delay_us(2);
	IIC_SCL=0;
}					 				     
//IIC發(fā)送一個字節(jié)
//返回從機有無應(yīng)答
//1，有應(yīng)答
//0，無應(yīng)答			  
void I2C_Send_Byte(u8 txd)
{                        
    u8 t;   
	SDA_OUT(); 	    
    IIC_SCL=0;//拉低時鐘開始數(shù)據(jù)傳輸
    for(t=0;t<8;t++)
    {              
        //IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;
		if((txd&0x80)>>7)
			IIC_SDA=1;
		else
			IIC_SDA=0;
		txd<<=1; 	  
		delay_us(2);   //對TEA5767這三個延時都是必須的
		IIC_SCL=1;
		delay_us(2); 
		IIC_SCL=0;	
		delay_us(2);
    }	 
} 	    


//讀1個字節(jié)，ack=1時，發(fā)送ACK，ack=0，發(fā)送nACK   
u8 I22C_Read_Byte(unsigned char ack)
{
	unsigned char i,receive=0;
	SDA_IN();//SDA設(shè)置為輸入
    for(i=0;i<8;i++ )
	{
        IIC_SCL=0; 
        delay_us(2);
		IIC_SCL=1;
        receive<<=1;
        if(READ_SDA)receive++;   
		delay_us(1); 
    }					 
    if (!ack)
        I2C_NAck();//發(fā)送nACK
    else
        I2C_Ack(); //發(fā)送ACK   
    return receive;
}

#ifndef _AHT10_h_
#define _AHT10_h_

#include "headfire.h"
#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 
#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr)) 
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum)) 
//IO口地址映射
//輸出寄存器
#define GPIOA_ODR_Addr (GPIOA_BASE+12)//0x4001280C
#define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE+12)//0x40010C0C
//輸入寄存器
#define GPIOA_IDR_Addr (GPIOA_BASE+8)//0x40010808
#define GPIOB_IDR_Addr (GPIOB_BASE+8)//0x40010C08
//IO口操作,只對單一的IO口!
//確保n的值小于16!
#define PAout(n)	BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)//輸出
#define PAin(n) 	BIT_ADDR (GPIOA_IDR_Addr,n)//輸入
 
#define PBout(n) 	BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)//輸出
#define PBin(n) 	BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)//輸入

#define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0XFFF0FFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<16;}
#define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0XFFF0FFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<16;}

//IO操作函數(shù)	 
#define IIC_SCL    PBout(3) //SCL
#define IIC_SDA    PBout(4) //SDA	 
#define READ_SDA   PBin(4)  //輸入SDA 


#define AHT10_ADDRESS 0x70
#define AHT10_WRITE 0x70
#define AHT10_READ 0x71

/*****************函數(shù)聲明******************/
extern void AHT10Init(void);
extern u8 AHT10Check(void);
extern void AHT10Reset(void);
extern u8 AHT10ReadData(float *temperature,u8 *humidity);



//IIC所有操作函數(shù)
void I22C_Init(void);                //初始化IIC的IO口				 
void I2C_Start(void);				//發(fā)送IIC開始信號
void I2C_Stop(void);	  			//發(fā)送IIC停止信號
void I2C_Send_Byte(u8 txd);			//IIC發(fā)送一個字節(jié)
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack);//IIC讀取一個字節(jié)
u8 I2C_Wait_Ack(void); 				//IIC等待ACK信號
void I2C_Ack(void);					//IIC發(fā)送ACK信號
void IIC_NAck(void);				//IIC不發(fā)送ACK信號

void I2C_Write_One_Byte(u8 daddr,u8 addr,u8 data);
u8 I2C_Read_One_Byte(u8 daddr,u8 addr);	  
//讀1個字節(jié)，ack=1時，發(fā)送ACK，ack=0，發(fā)送nACK   
u8 I22C_Read_Byte(unsigned char ack);

#endif

?主函數(shù)代碼：

#include "main.h"

float temp;
u8 hum;
int humm,temper;
uint16_t AHT10_cnt,AHT10_flag;
char buf[30];


int main(void)
{	
	init_ALL();     //初始化所有函數(shù)
  while(1)
	{	
		if(AHT10_flag==1)
		{
			AHT10_flag=0;
			AHT10ReadData(&temp,&hum);
			temper=temp*10;
			humm=hum;
			OLED_ShowCHinese(0,0,0);  //打印中文“溫”
			OLED_ShowCHinese(16,0,2);  //打印中文“度”
		  sprintf(buf,": %d.%d",temper/10,temper%10);		
 		  OLED_ShowString(32,0,(u8 *)buf,16);	   
			
			OLED_ShowCHinese(0,2,1);  //打印中文“濕”
			OLED_ShowCHinese(16,2,2);  //打印中文“度”
		  sprintf(buf,": %d ",humm);		
 		  OLED_ShowString(32,2,(u8 *)buf,16);	      			
		}
	}
}


//初始化所有函數(shù)：
void init_ALL(void)
{
	SysTick_Init(72);         //初始化滴答計時器
	Timer2_Init();						//初始化定時器2
	i2c_GPIO_Config();	      //IIC初始化
	OLED_Init();              //初始化OLED屏幕
	OLED_Clear();             //清空屏幕數(shù)據(jù)
	AHT10Init();              //初始化溫濕度傳感器
	
}


//定時器2中斷服務(wù)函數(shù)
void TIM2_IRQHandler(void)
{
	if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET)
	{		
		if(++AHT10_cnt==30)         //每300ms刷新一次溫濕度數(shù)據(jù)
		{AHT10_cnt=0;AHT10_flag=1;}
		
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);//清出中斷寄存器標(biāo)志位，用于退出中斷
	}
}

測試效果：

STM32 F103C8T6學(xué)習(xí)筆記13：IIC通信—AHT10溫濕度傳感器模塊,STM32 F103 C8T6筆記,硬件模塊與傳感器的驅(qū)動,stm32,學(xué)習(xí),筆記,嵌入式硬件

?完整工程下載：

https://download.csdn.net/download/qq_64257614/88248711?spm=1001.2014.3001.5503文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-682106.html

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