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【STEVAL-STWINKT1B测评】2、使用温度传感器STTS751读取温度

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一、原理图确认

STWINKT1B开发板板载了两个温度传感器,一个是STTS751,另一个是U2HTS221。其中U2HTS221还可以测量湿度。
本次使用STTS751传感器来测量温度。

该STTS751是一个数字温度传感器,通过 2 线 SMBus 2.0 兼容总线进行通信。温度测量时,用户可配置分辨率在 9 到 12 位之间。在 9 位时,最小步长为 0.5 °C,在 12 位时,最小步长为 0.0625 °C。 在默认分辨率(10 位,0.25 °C/LSB)下,标称转换时间为 21 毫秒。多达 8 个器件可以无歧义地共享同一个 2 线 SMBus,从而允许单个应用监控多个温度区。

先来确认一下该芯片(STTS751)与MCU的引脚连接信息。




由以上原理图可以确认,温度传感器使用的是I2C接口,接在MCU的PF0和PF1。

另外,为了能够显示测量的温度值,需要使用STlink上的一路串口(USART2)。
引脚位置如下图:


由原理图可以看出来USART2使用的是MCU引脚的PD5和PD6引脚,并且直接通过STLINK输出,无需外部接线,很方便。

二、cubeMX配置
1、I2C2配置
速度配置为100kHz
上升时间和下降时间分别为250ns和250ns。,其它的维持默认即可


2、USART2配置
主要是波特率相关参数的配置,其它的保持默认就可以了。


三、代码编写
1、驱动
关于传感器的驱动程序,ST官方提供了各种传感器的驱动程序,可以直接使用,完全无需重复造轮子。
ST官方驱动github地址:https://github.com/STMicroelectronics/STMems_Standard_C_drivers/tree/master/stts751_STdC

2、应用程序
ST的官方也给出了一个应用程序的example,可以拿来稍做修改就能在自己项目中使用。


修改后的应用程序如下:
/*
* This example was developed using the following STMicroelectronics
* evaluation boards:
*
* - NUCLEO_F401RE + X-NUCLEO-IKS01A3
* - DISCOVERY_SPC584B + STEVAL-MKI198V1K
*
* Used interfaces:
*
* NUCLEO_STM32F401RE - Host side: UART(COM) to USB bridge
*                    - I2C(Default) / SPI(supported)
*
* DISCOVERY_SPC584B  - Host side: UART(COM) to USB bridge
*                    - Sensor side: I2C(Default) / SPI(supported)
*
* If you need to run this example on a different hardware platform a
* modification of the functions: `platform_write`, `platform_read`,
* `tx_com` and 'platform_init' is required.
*
*/

/* STMicroelectronics evaluation boards definition
*
* Please uncomment ONLY the evaluation boards in use.
* If a different hardware is used please comment all
* following target board and redefine yours.
*/

//#define NUCLEO_F401RE    /* little endian */
//#define SPC584B_DIS      /* big endian */

/* ATTENTION: By default the driver is little endian. If you need switch
*            to big endian please see "Endianness definitions" in the
*            header file of the driver (_reg.h).
*/

#define SENSOR_BUS hi2c2

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include "stts751_reg.h"
#include "i2c.h"
#include "usart.h"

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
static int16_t data_raw_temperature;
static float temperature_degC;
static stts751_id_t whoamI;
static uint8_t tx_buffer[1000];
stmdev_ctx_t dev_ctx;

/* Extern variables ----------------------------------------------------------*/

/* Private functions ---------------------------------------------------------*/
/*
*   WARNING:
*   Functions declare in this section are defined at the end of this file
*   and are strictly related to the hardware platform used.
*
*/
static int32_t platform_write(void *handle, uint8_t reg, const uint8_t *bufp,
                              uint16_t len);
static int32_t platform_read(void *handle, uint8_t reg, uint8_t *bufp,
                             uint16_t len);
static void tx_com( uint8_t *tx_buffer, uint16_t len );
static void platform_delay(uint32_t ms);
static void platform_init(void);

/* Main Example --------------------------------------------------------------*/
void stts751_read_data_polling(void)
{
    /* Read output only if not busy */
    uint8_t flag;
    stts751_flag_busy_get(&dev_ctx, &flag);

    if (flag) {
      /* Read temperature data */
      memset(&data_raw_temperature, 0, sizeof(int16_t));
      stts751_temperature_raw_get(&dev_ctx, &data_raw_temperature);
      temperature_degC = stts751_from_lsb_to_celsius(
                           data_raw_temperature);
      sprintf((char *)tx_buffer, "Temperature [degC]:%3.2f\r\n",
              temperature_degC);
      tx_com(tx_buffer, strlen((char const *)tx_buffer));
    }
}

void stts751_init( void )
{
  /* Initialize mems driver interface */
  dev_ctx.write_reg = platform_write;
  dev_ctx.read_reg = platform_read;
  dev_ctx.mdelay = platform_delay;
  dev_ctx.handle = &SENSOR_BUS;
  /* Initialize platform specific hardware */
  platform_init();
  /* Check device ID */
  stts751_device_id_get(&dev_ctx, &whoamI);

  if ( (whoamI.product_id != STTS751_ID_0xxxx) ||
       //(whoamI.product_id != STTS751_ID_1xxxx) ||
       (whoamI.manufacturer_id != STTS751_ID_MAN) ||
       (whoamI.revision_id != STTS751_REV) )
    while (1); /* manage here device not found */

  /* Enable interrupt on high(=49.5 degC)/low(=-4.5 degC) temperature. */
  float temperature_high_limit = 49.5f;
  stts751_high_temperature_threshold_set(&dev_ctx,
                                         stts751_from_celsius_to_lsb(temperature_high_limit));
  float temperature_low_limit = -4.5f;
  stts751_low_temperature_threshold_set(&dev_ctx,
                                        stts751_from_celsius_to_lsb(temperature_low_limit));
  stts751_pin_event_route_set(&dev_ctx,  PROPERTY_ENABLE);
  /* Set Output Data Rate */
  stts751_temp_data_rate_set(&dev_ctx, STTS751_TEMP_ODR_1Hz);
  /* Set Resolution */
  stts751_resolution_set(&dev_ctx, STTS751_11bit);
}

/*
* [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]  Write generic device register (platform dependent)
*
* @param  handle    customizable argument. In this examples is used in
*                   order to select the correct sensor bus handler.
* @param  reg       register to write
* @param  bufp      pointer to data to write in register reg
* @param  len       number of consecutive register to write
*
*/
static int32_t platform_write(void *handle, uint8_t reg, const uint8_t *bufp,
                              uint16_t len)
{
  HAL_I2C_Mem_Write(handle, STTS751_0xxxx_ADD_7K5, reg,
                    I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, (uint8_t*) bufp, len, 1000);
  return 0;
}

/*
* @brief  Read generic device register (platform dependent)
*
* @param  handle    customizable argument. In this examples is used in
*                   order to select the correct sensor bus handler.
* @param  reg       register to read
* @param  bufp      pointer to buffer that store the data read
* @param  len       number of consecutive register to read
*
*/
static int32_t platform_read(void *handle, uint8_t reg, uint8_t *bufp,
                             uint16_t len)
{
  HAL_I2C_Mem_Read(handle, STTS751_0xxxx_ADD_7K5, reg,
                   I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, bufp, len, 1000);
  return 0;
}

/*
* @brief  Send buffer to console (platform dependent)
*
* @param  tx_buffer     buffer to transmit
* @param  len           number of byte to send
*
*/
static void tx_com(uint8_t *tx_buffer, uint16_t len)
{
  HAL_UART_Transmit(&huart2, tx_buffer, len, 1000);
}

/*
* @brief  platform specific delay (platform dependent)
*
* @param  ms        delay in ms
*
*/
static void platform_delay(uint32_t ms)
{
  HAL_Delay(ms);
}

/*
* @brief  platform specific initialization (platform dependent)
*/
static void platform_init(void)
{
}
然后在main函数中,调用温度读取函数:


四、运行效果


以上,温度传感器STTS751的驱动和数据读取与显示。

2.png (485.29 KB )

2.png

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沙发
狄克爱老虎油| | 2024-8-17 22:29 | 只看该作者
这个传感器精度高吗

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板凳
xinmeng_wit|  楼主 | 2024-8-19 08:57 | 只看该作者

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