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[CW32L083系列]

基于CW32L083SorKit sht30x驱动

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lulugl|  楼主 | 2023-6-22 09:57 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
#申请原创# #有奖活动# [color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]     @21小跑堂[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)] SHT3x是新一代的温湿度传感器,精度为±2%RH和±0.3℃,输入电压范围从2.4V到5.5V,采用IIC总线接口,速率可达1MHz。测量温湿度范围分别为是-40℃ ~ 125℃和0 ~ 100%。工作电流为600uA,空闲电流在2ua。因此非常适合用在低功耗温湿度监测项目之上。[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]     SHT3X的获取温度只需要二步,一是发送温度转换命令,接着读取6个字节。进行温湿度测量,需先发送一个开始信号,然后发送一个 I2C的写操作头,然后再跟随一个 16 位的温湿度转换命令。传感器收到上位机发送的每个字节数据后,会通过将 SDA 总线拉到低电平给出ACK 信号。在正确的收到温湿度转换命令并发送 ACK 信号给微处理器之后,SHT3x 内部开始启动温度和湿度的转换测量。二是在传感器完成温湿度测量之后,上位机可以通过发送 START信号+I2C 读取数据头来 读取温湿度数据,如果温湿度数据已经准备好,那么芯片会向上位机发送 ACK 信号,并随后发送 2 字节的温度数据加 1 字节的 CRC 校验数据,然后再发送 2 字节的湿度数据加 1 字节的 CRC 校验数据。上位机需要对接收到的每个字节数据发送 ACK,否则芯片会停止发送数据。微处理器在收到湿度数据的CRC 字节后应该发送一个NACK 和一个 STOP 信号来结束本次数据传输,
[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]下面开始CW32L083的温度采集:

[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]1、选取PB10、PB11为I2C通信,采取软件I2C。初始化代码如下:
void IIC_Init(void)
{
          //配置PB10 为输出
        //使能GPIOB时钟
        CW_SYSCTRL->AHBEN_f.GPIOB  = 1;
        //配置PB10 为输出
        CW_GPIOB->ANALOG_f.PIN10 = 0; //设置 GPIOx_ANALOG.PINy 为 0,将端口配置为数字功能;
        CW_GPIOB->DIR_f.PIN10 = 0;    //设置 GPIOx_DIR.PINy 为 0,将端口配置成输出;
        CW_GPIOB->OPENDRAIN_f.PIN10 = 0;  //0:推挽输出
        CW_GPIOB->ODR_f.PIN10 = 1;
       
        CW_GPIOB->ANALOG_f.PIN11 = 0; //设置 GPIOx_ANALOG.PINy 为 0,将端口配置为数字功能;
        CW_GPIOB->DIR_f.PIN11 = 0;    //设置 GPIOx_DIR.PINy 为 0,将端口配置成输出;
        CW_GPIOB->OPENDRAIN_f.PIN11 = 0;  //0:推挽输出
        CW_GPIOB->ODR_f.PIN11 = 1;
               
}
2、设置IO方向,SDA需要转换输出与输入,我们采用对 GPIOx_DIR.PINy进行设置,来实现IO的数据输入与输出的转换。
//IO方向设置(SDA)
/*********xxxxxxxxxxxxxx*************/
void SDA_IN()  
{
        CW_GPIOB->DIR_f.PIN11 = 1;    //设置 GPIOx_DIR.PINy 为 0,将端口配置成输出;
}

void SDA_OUT()
{
  CW_GPIOB->DIR_f.PIN11 = 0;    //设置 GPIOx_DIR.PINy 为 0,将端口配置成输出;
        CW_GPIOB->OPENDRAIN_f.PIN11 = 0;  //0:推挽输出
}
3、定义读取SDA的宏:#define READ_SDA   PB11_GETVALUE() //输入SDA
4、定义IIC的STAT、STOP、ACK、NACK等时序,代码如下:
//产生IIC起始信号
void IIC_Start(void)
{
        SDA_OUT();     //sda线输出
        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;//钳住I2C总线,准备发送或接收数据
}       

//产生IIC停止信号
void IIC_Stop(void)
{
        SDA_OUT();//sda线输出
        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;//发送I2C总线结束信号
        delay_us(4);                                                                  
}

//等待应答信号到来
//返回值:1,接收应答失败
//        0,接收应答成功
/*********xxxx修改超时时间************/
uint8_t IIC_Wait_Ack(void)
{
        uint8_t ucErrTime=0;
        SDA_IN();      //SDA设置为输入  
        IIC_SDA=1;delay_us(3);          
        IIC_SCL=1;delay_us(3);         
        while(READ_SDA)
        {
                ucErrTime++;
                if(ucErrTime>250)
                {
                        //printf("超时\n");
                        IIC_Stop();
                        return 1;
                }
        }
        IIC_SCL=0;//时钟输出0           
        return 0;  
}

//产生ACK应答
void IIC_Ack(void)
{
        IIC_SCL=0;
        SDA_OUT();
        IIC_SDA=0;
        delay_us(2);
        IIC_SCL=1;
        delay_us(2);
        IIC_SCL=0;
}

//不产生ACK应答                    
void IIC_NAck(void)
{
        IIC_SCL=0;
        SDA_OUT();
        IIC_SDA=1;
        delay_us(2);
        IIC_SCL=1;
        delay_us(2);
        IIC_SCL=0;
}                       
5、定义发送一个字节:
//IIC发送一个字节
//返回从机有无应答
//1,有应答
//0,无应答                          
void IIC_Send_Byte(uint8_t txd)
{                        
    uint8_t t;   
                SDA_OUT();             
    IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输
    for(t=0;t<8;t++)
    {              
                if((txd&0x80)>>7)
                        IIC_SDA=1;
                else
                        IIC_SDA=0;
                txd<<=1;           
                delay_us(2);   //对TEA5767这三个延时都是必须的
                IIC_SCL=1;
                delay_us(2);
                IIC_SCL=0;       
                delay_us(2);
    }         
}           
6、定义读取一个字节
//读1个字节,ack=1时,发送ACK,ack=0,发送nACK   
uint8_t IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
        unsigned char i,receive=0;
        SDA_IN();//SDA设置为输入
  for(i=0;i<8;i++ )
        {
        IIC_SCL=0;
        delay_us(100);
                    IIC_SCL=1;
        receive<<=1;
        if(READ_SDA)receive++;   
                    delay_us(100);
    }                                         
    if (!ack)
        IIC_NAck();//发送nACK
    else
        IIC_Ack(); //发送ACK   
    return receive;
}
到这里IIC的初始化工作结束。
6、SHT3x的数据获取,采集厂家出厂的标准DEMO。主要是发送转换温度的命令与读取命令,sth30.c代码如下:
#include "sht30.h"

#define POLYNOMIAL_CXDZ 0x31 // X^8 + X^5 + X^4 + 1
//SHT3X CRC校验
unsigned char SHT3X_CRC(uint8_t *data, uint8_t len)
{
        unsigned char bit;        // bit mask
        unsigned char crc = 0xFF; // calculated checksum
        unsigned char byteCtr;    // byte counter

        // calculates 8-Bit checksum with given polynomial @GZCXDZ
        for(byteCtr = 0; byteCtr < len; byteCtr++) {
                        crc ^= (data[byteCtr]);
                        for(bit = 8; bit > 0; --bit) {
                                        if(crc & 0x80) {
                                                        crc = (crc << 1) ^ POLYNOMIAL_CXDZ;
                                        }  else {
                                                        crc = (crc << 1);
                                        }
                        }
        }
  return crc;
}

//SHT30命令函数
//addr:表示产品的序号,因为SHT30使用IIC总线的话一条线上可以挂两个
void SHT30_CMD(uint16_t cmd)
{
        IIC_Start();
  IIC_Send_Byte(SHT30_ADDR+0);  //发送设备地址,写寄存器
        IIC_Wait_Ack();
        IIC_Send_Byte((cmd>>8)&0xff); //MSB

        IIC_Wait_Ack();
        IIC_Send_Byte(cmd&0xff); //LSB

        IIC_Wait_Ack();
        IIC_Stop();
        SysTickDelay(500);//命令发完后需要等待20ms以上才能读写
}



//SHT30读取温湿度
//temp:温度,-400~1250,实际温度=temp/10,分辨率0.1℃,精度±0.3℃
//humi:湿度,0~1000,实际湿度=humi/10,分辨率0.1%rh,精度±3
//返回0成功,1失败
uint8_t SHT30_Read_Humiture(int *temp,uint16_t *humi)
{
        uint8_t buff[6];
       
        SHT30_CMD(SHT30_READ_HUMITURE);//读温湿度命令
       
        IIC_Start();
        IIC_Send_Byte(SHT30_ADDR+1); //发送设备地址,读寄存器
        IIC_Wait_Ack();
        buff[0]=IIC_Read_Byte(1);//继续读,给应答
        buff[1]=IIC_Read_Byte(1);//继续读,给应答
        buff[2]=IIC_Read_Byte(1);//继续读,给应答
        buff[3]=IIC_Read_Byte(1);//继续读,给应答
        buff[4]=IIC_Read_Byte(1);//继续读,给应答
        buff[5]=IIC_Read_Byte(0);//不继续给停止应答
        IIC_Stop();

       
        //printf("buff=%d,%d,%d,%d,%d,%d\r\n",buff[0],buff[1],buff[2],buff[3],buff[4],buff[5]);
        //CRC校验
        if(SHT3X_CRC(&buff[0],2)==buff[2] && SHT3X_CRC(&buff[3],2)==buff[5])
        {

                *temp=(-45+(175.0*((buff[0]<<8)+buff[1])/65535.0))*10;
                *humi=10*100*((buff[3]<<8)+buff[4])/65535.0;
                if(*temp>1250) *temp=1250;
                else if(*temp<-400) *temp=-400;
                return 0;
        }
        else return 1;       
       
}

//SHT30初始化
void SHT30_Init()
{
        IIC_Init();
}
sht30.h头文件代码如下:
#ifndef __SHT30_H__
#define __SHT30_H__
#include "main.h"

#define SHT30_ADDR (uint8_t)(0x44<<1) //sht30 i2c地址,ADDR管脚接低电平时为0x44,接高电平为0x45

//SHT30命令
#define SHT30_READ_HUMITURE (uint16_t)0x2c06  //读温湿度

//CRC多项式
#define POLYNOMIAL 0x31 // X^8 + X^5 + X^4 + 1

uint8_t SHT30_Read_Humiture(int *temp,uint16_t *humi);
void SHT30_Init(void);

#endif
8、在主程序中,我们把读取到的数据显示到LCD段码屏上:
    while(1)
    {
                        SHT30_Read_Humiture(t,h);
                        temp = t[0];
                        Lcd_clear();
                        show_num(2, temp/100,0);
                        show_num(1, (temp/10)%10,1);
                        show_num(0, temp%10,0);
                       
                        temp = h[0];
                        show_num(7, temp/100,0);
                        show_num(6, (temp/10)%10,1);
                        show_num(5, temp%10,0);
                        SysTickDelay(50000);
    }
最后实现的效果如图:

[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]


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