[开发工具] STM32CubeMX-26 | 使用硬件I2C读取温湿度传感器数据(HTS221)

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 楼主| externally 发表于 2020-4-14 14:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
本篇详细的记录了如何使用STM32CubeMX配置STM32L431RCT6的硬件I2C外设,读取HTS221温湿度传感器的数据并通过串口发送。
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 14:56 | 显示全部楼层
1. 准备工作
硬件准备
开发板
首先需要准备一个开发板,这里我准备的是STM32L0的开发板(ST Nucleo-64),主控芯片是STM32L073RZ:
171755e955e81989f3.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 14:56 | 显示全部楼层
HTS221温湿度传感器
HTS221温湿度传感器是ST公司生产的一款超小型温湿度传感器,提供 16-bit 的温度和湿度输出数据,并且数据输出提供了IIC 和 SPI两种通信接口,具有 2 x 2 x 0.9 mm 的极小封装:
756875e955eb1e1048.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 14:57 | 显示全部楼层
HTS221的原理图如下:
725885e955ed4026a5.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 14:58 | 显示全部楼层
软件准备
    需要安装好Keil - MDK及芯片对应的包,以便编译和下载生成的代码;
    准备一个串口调试助手,这里我使用的是Serial Port Utility;

Keil MDK和串口助手Serial Port Utility 的安装包都可以在文末关注公众号获取,回复关键字获取相应的安装包:
578115e955eef126e4.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 14:59 | 显示全部楼层
2.生成MDK工程
选择芯片型号
打开STM32CubeMX,打开MCU选择器:

91525e955f5269395.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 15:00 | 显示全部楼层
搜索并选中芯片STM32L431RCT6:

84575e955f66dfd3c.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 15:01 | 显示全部楼层
配置时钟源
该开发板上没有板载外部晶振,所以使用内部时钟(HSI),RCC 设置保持默认:
996835e955faa010f0.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 15:01 | 显示全部楼层
配置串口
ST-Nucleo 开发板板载ST-Link并且虚拟了一个串口,该串口与STM32芯片的USART2相连。

接下来开始配置USART2:
131255e955fca9900e.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 15:02 | 显示全部楼层
配置I2C接口
查看ST-Nucleo扩展接口的原理图:

261715e955fe83b843.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 15:02 | 显示全部楼层
接下来开始配置I2C1接口:

417045e95600aa8756.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 15:03 | 显示全部楼层
注意,I2C1接口默认的引脚是PA9和PA10,与实际板子连接不相符,所以手动切换到PB8和PB9:
857895e95603529e97.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 15:03 | 显示全部楼层
配置时钟树
STM32L0的最高主频到32M,所以配置PLL,最后使HCLK = 32Mhz即可:
559655e95605134a67.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 15:04 | 显示全部楼层
生成工程设置
569475e95606f530b1.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 15:05 | 显示全部楼层
代码生成设置
最后设置生成独立的初始化文件:
57485e95608bcb7bd.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 15:06 | 显示全部楼层
生成代码
点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程:
736665e9560ee30263.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 15:06 | 显示全部楼层
3. 在MDK中编写、编译、下载用户代码
3.1. Printf重定向
在本实验中,温湿度传感器数据需要通过串口打印,所以需要配置printf重定向:

        参考教程:STM32CubeMX_09 | 重定向printf函数到串口输出的多种方法。
        https://bbs.21ic.com/icview-2938342-1-1.html
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 15:07 | 显示全部楼层
注意:教程里将printf重定向到USAR1,本实验中ST-Link的虚拟串口与USART2相连,所以需要重定向到USART2!

327875e956124305c2.png
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 15:11 | 显示全部楼层
3.2. 编写HTS221驱动
参考HTS221数据手册.pdf进行编程。

HTS221的驱动包含两个文件:
      HTS221.h:器件地址宏定义、寄存器地址宏定义;
      HTS221.c:获取温度函数实现,获取湿度函数实现;

HTS221.rar (1.67 KB, 下载次数: 12)
 楼主| externally 发表于 2020-4-14 15:11 | 显示全部楼层
4. 测试驱动程序
将驱动程序添加到你的工程中后,在main.c中测试驱动程序是否正常:

首先在main.c 开头包含头文件:
  1. /* USER CODE BEGIN Includes */
  2. #include <stdio.h>
  3. #include "HTS221.h"
  4. /* USER CODE END Includes */
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