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[STM32WBA] 【STM32WBA52CG测评】+环境温度及大气压的状态检测与显示

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 楼主| jinglixixi 发表于 2023-7-21 10:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
ST, STM, STM32, STM32W, stm32wb
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BMP085是一种可对环境温度及大气压进行检测的传感器，它体积小易于同0.96寸的LCD一起构成一个便携式的环境状态检测装置。如果再能把STM32WBA52所具有的无线通信添加进来，则可以有效地拓展其应用空间。
该装置的整体电路构成及连接如图1所示：

1.jpg
图1  整体构成

BMP085是一种采用I2C接口工作的器件，故占用的引脚资源极少，在使用时它与开发板的连接关系为：
SCL----PB14
SDA----PB0

2.jpg
图2  Arduino接口
所用引脚输出高低电平的定义为：
#define SCL_Set1()        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_14,GPIO_PIN_SET)
#define SCL_Clr1()        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_14,GPIO_PIN_RESET)
#define SDA_Set1()        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_SET)
#define SDA_Clr1()        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_RESET)
为读取数据所作的相应定义为：
#define SDA_IN             HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,  GPIO_PIN_0)
BMP085对所用引脚工作模式的配置函数为：
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  1. void OUTPUT_MODE_SET(void)
    

  2. {
    

  3.         GPIO_InitStruct.Mode  = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    

  4.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    

  5.         GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    

  6.     HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
    

  7. }

在使用过程中，由于要进行输入与输出模式的切换，故定义了设置输入与输出模式的函数，其内容为：
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  1. void INPUT_MODE_SET(void)
    

  2. {
    

  3.         GPIO_InitStruct.Mode  = GPIO_MODE_INPUT;
    

  4.     GPIO_InitStruct.Pull  = GPIO_PULLUP; 
    

  5.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    

  6.         GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    

  7.     HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
    

  8. }
    


  9. 

  10. void Bmp085_Init(void)
    

  11. {
    

  12.         __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
    

  13.         GPIO_InitStruct.Mode  = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    

  14.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    

  15.         GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_14;
    

  16.     HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
    

  17. }

在以GPIO口模拟I2C发送字节数据时，其函数内容为：
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  1. void BMP085_Send_Byte(char txd)
    

  2. {
    

  3.     char t;
    

  4.     OUTPUT_MODE_SET();
    

  5.     SCL_Clr1();
    

  6.     for(t=0;t<8;t++)
    

  7.     {
    

  8.         if((txd&0x80)>>7)
    

  9.             SDA_Set1();
    

  10.         else
    

  11.             SDA_Clr1();
    

  12.         txd<<=1;
    

  13.         Delay_Us(2);
    

  14.         SCL_Set1();
    

  15.         Delay_Us(2);
    

  16.         SCL_Clr1();
    

  17.         Delay_Us(2);
    

  18.     }
    

  19. }

BMP085的初始化函数为：
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  1. void Init_BMP085()
    

  2. {
    

  3.          ac1 = Multiple_read(0xAA);
    

  4.          ac2 = Multiple_read(0xAC);
    

  5.          ac3 = Multiple_read(0xAE);
    

  6.          ac4 = Multiple_read(0xB0);
    

  7.          ac5 = Multiple_read(0xB2);
    

  8.          ac6 = Multiple_read(0xB4);
    

  9.          b1 =  Multiple_read(0xB6);
    

  10.          b2 =  Multiple_read(0xB8);
    

  11.          mb =  Multiple_read(0xBA);
    

  12.          mc =  Multiple_read(0xBC);
    

  13.          md =  Multiple_read(0xBE);
    

  14. }

BMP085读取字节数据的函数为：
复制
  1. char BMP085_Read_Byte(unsigned char ack)
    

  2. {
    

  3.       unsigned char i,receive=0;
    

  4.       INPUT_MODE_SET();
    

  5.       for(i=0;i<8;i++)
    

  6.       {
    

  7.         SCL_Clr1();
    

  8.         Delay_Us(2);
    

  9.         SCL_Set1();
    

  10.         receive<<=1;
    

  11.         if(SDA_IN) receive++;
    

  12.         Delay_Us(1);
    

  13.     }
    

  14.     if(!ack)
    

  15.         BMP085_NAck();
    

  16.     else
    

  17.         BMP085_Ack();
    

  18.     return receive;
    

  19. }

BMP085读取温度的函数为：
复制
  1. long bmp085ReadTemp(void)
    

  2. {
    

  3.     BMP085_Start();
    

  4.     BMP085_Send_Byte(BMP085_SlaveAddress);
    

  5.     while(BMP085_Wait_Ack());
    

  6.     BMP085_Send_Byte(0xF4);
    

  7.     while(BMP085_Wait_Ack());
    

  8.     BMP085_Send_Byte(0x2E);
    

  9.     while(BMP085_Wait_Ack());
    

  10.     BMP085_Stop();
    

  11.     HAL_Delay(10);
    

  12.     return (long) Multiple_read(0xF6);
    

  13. }

BMP085读取大气压的函数为：
复制
  1. long bmp085ReadPressure(void)
    

  2. {
    

  3.     long pressure = 0;
    

  4.     BMP085_Start();
    

  5.     BMP085_Send_Byte(BMP085_SlaveAddress);
    

  6.     while(BMP085_Wait_Ack()){}
    

  7.     BMP085_Send_Byte(0xF4);
    

  8.     while(BMP085_Wait_Ack()){}
    

  9.     BMP085_Send_Byte(0x34);
    

  10.     while(BMP085_Wait_Ack()){}
    

  11.     BMP085_Stop();
    

  12.     HAL_Delay(10);
    

  13.     pressure = Multiple_read(0xF6);
    

  14.     pressure &= 0x0000FFFF;
    

  15.     return pressure;
    

  16. }

BMP085数据变换处理的函数为：
复制
  1. void bmp085Convert()
    

  2. {
    

  3.       unsigned int ut;
    

  4.       unsigned long up;
    

  5.       long x1, x2, b5, b6, x3, b3, p;
    

  6.       unsigned long b4, b7;
    

  7.       ut = bmp085ReadTemp();
    

  8.       up = bmp085ReadPressure();
    

  9.       x1 = (((long)ut - (long)ac6)*(long)ac5) >> 15;
    

  10.       x2 = ((long) mc << 11) / (x1 + md);
    

  11.       b5 = x1 + x2;
    

  12.       temperature1 = ((b5 + 8) >> 4);
    

  13.       b6 = b5 - 4000;
    

  14.       x1 = (b2 * (b6 * b6)>>12)>>11;
    

  15.       x2 = (ac2 * b6)>>11;
    

  16.       x3 = x1 + x2;
    

  17.       b3 = (((((long)ac1)*4 + x3)<<OSS) + 2)>>2;
    

  18.       x1 = (ac3 * b6)>>13;
    

  19.       x2 = (b1 * ((b6 * b6)>>12))>>16;
    

  20.       x3 = ((x1 + x2) + 2)>>2;
    

  21.       b4 = (ac4 * (unsigned long)(x3 + 32768))>>15;
    

  22.       b7 = ((unsigned long)(up - b3) * (50000>>OSS));
    

  23.       if (b7 < 0x80000000)
    

  24.         p = (b7<<1)/b4;
    

  25.       else
    

  26.         p = (b7/b4)<<1;
    

  27.       x1 = (p>>8) * (p>>8);
    

  28.       x1 = (x1 * 3038)>>16;
    

  29.       x2 = (-7357 * p)>>16;
    

  30.       pressure = p+((x1 + x2 + 3791)>>4);
    

  31. }

实现图3所示显示效果的程序为：
复制
  1. int main(void)
    

  2. {
    

  3.     unsigned int i,k,j=0;
    

  4.     HAL_Init();
    

  5.     SystemClock_Config();
    

  6.     LCD_GPIO_Init();
    

  7.     Lcd_Init();
    

  8.         BACK_COLOR=RED;
    

  9.         LCD_Clear(RED);
    

  10.         LCD_ShowString(20,2,"STM32WBA52CG",YELLOW); 
    

  11.         LCD_ShowString(20,20,"LCD & BMP085",YELLOW);
    

  12.         Bmp085_Init();
    

  13.         Init_BMP085();
    

  14.         HAL_Delay(2000);
    

  15.         LCD_ShowString(20,40,"t=     C",YELLOW); 
    

  16.         LCD_ShowString(20,58,"p=       KPa",YELLOW);
    

  17.     while(1)
    

  18.     {
    

  19.                           bmp085Convert();
    

  20.                           LCD_ShowNum(44,40,temperature1/10,3,YELLOW);
    

  21.                           LCD_ShowNum(44,58,pressure/100,5,YELLOW);
    

  22.                           HAL_GPIO_TogglePin(LD2_GPIO_PORT, LD2_PIN);
    

  23.                           HAL_Delay(500);
    

  24.     }
    

  25. }

3.jpg
图3  检测结果

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通过外设接口读取传感器，显示。
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