I2C 通信简介

只看该作者 · 2024-11-21 01:02

I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种广泛使用的串行通信协议，适用于连接多个设备（包括传感器）。I2C 总线使用两根线：SCL（时钟线）和 SDA（数据线），支持多主机和多从机通信。

常见的 I2C 温湿度传感器，如 DHT22 或 SHT30，以及其他各种传感器都支持 I2C 接口。

硬件设计
I2C 引脚配置：
STM32F030F4P6 的 I2C 支持在 PA9 (SCL) 和 PA10 (SDA) 引脚上进行连接（对于其他型号的 STM32，I2C 引脚可能不同）。
传感器连接：
I2C 传感器通常包括电源（VCC）、地（GND）、数据（SDA）和时钟（SCL）引脚。

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代码示例
假设使用 SHT30（I2C 温湿度传感器）与 STM32F030F4P6 进行连接：

1. 初始化 I2C 接口
在 STM32CubeMX 中启用 I2C 外设，选择 I2C1，然后生成代码。生成的代码会包含 I2C 外设初始化函数。

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2. 配置 SHT30 传感器
以下代码展示如何配置和读取 SHT30 传感器的数据。

c
复制代码
#include "stm32f0xx_hal.h"

/* I2C 句柄 */
extern I2C_HandleTypeDef hi2c1;

/* SHT30 设备地址 */
#define SHT30_ADDR 0x44 << 1 // SHT30 I2C 地址（Shift 1 位）

/* 读取 SHT30 温湿度数据 */
HAL_StatusTypeDef SHT30_ReadTemperatureHumidity(float* temperature, float* humidity)
{
uint8_t data[6];
HAL_StatusTypeDef status;

// 请求数据（读取温湿度）
uint8_t command[2] = {0x2C, 0x06}; // 命令：测量温湿度
status = HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, SHT30_ADDR, command, 2, HAL_MAX_DELAY);
if (status != HAL_OK) return status;

// 延时等待数据准备好
HAL_Delay(50);

// 读取 6 字节数据（温度和湿度数据）
status = HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, SHT30_ADDR, data, 6, HAL_MAX_DELAY);
if (status != HAL_OK) return status;

// 解析温湿度数据
uint16_t raw_temperature = (data[0] << 8) | data[1];
uint16_t raw_humidity = (data[3] << 8) | data[4];

// 温度转换公式
*temperature = -45 + (175 * (float)raw_temperature / 65535);
// 湿度转换公式
*humidity = 100 * (float)raw_humidity / 65535;

return HAL_OK;
}

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在主程序中调用：
c
复制代码
float temperature = 0.0f, humidity = 0.0f;

while (1)
{
if (SHT30_ReadTemperatureHumidity(&temperature, &humidity) == HAL_OK)
{
      // 打印温湿度数据
      printf("Temperature: %.2f C, Humidity: %.2f %%\n", temperature, humidity);
}
HAL_Delay(1000);  // 每秒读取一次
}