CW32L083實(shí)現(xiàn)SHT30驅(qū)動

SHT3x是新一代的溫濕度傳感器，精度為±2%RH和±0.3℃，輸入電壓范圍從2.4V到5.5V，采用IIC總線接口，速率可達(dá)1MHz。測量溫濕度范圍分別為是-40℃ ~ 125℃和0 ~ 100%。工作電流為600uA，空閑電流在2ua。因此非常適合用在低功耗溫濕度監(jiān)測項(xiàng)目之上。 SHT3X的獲取溫度只需要二步，一是發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令，接著讀取6個(gè)字節(jié)。進(jìn)行溫濕度測量，需先發(fā)送一個(gè)開始信號，然后發(fā)送一個(gè) I2C的寫操作頭，然后再跟隨一個(gè) 16 位的溫濕度轉(zhuǎn)換命令。傳感器收到上位機(jī)發(fā)送的每個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后，會通過將 SDA 總線拉到低電平給出ACK 信號。在正確的收到溫濕度轉(zhuǎn)換命令并發(fā)送 ACK 信號給微處理器之后，SHT3x 內(nèi)部開始啟動溫度和濕度的轉(zhuǎn)換測量。二是在傳感器完成溫濕度測量之后，上位機(jī)可以通過發(fā)送 START信號+I2C 讀取數(shù)據(jù)頭來 讀取溫濕度數(shù)據(jù)，如果溫濕度數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好，那么芯片會向上位機(jī)發(fā)送 ACK 信號，并隨后發(fā)送 2 字節(jié)的溫度數(shù)據(jù)加 1 字節(jié)的 CRC 校驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后再發(fā)送 2 字節(jié)的濕度數(shù)據(jù)加 1 字節(jié)的 CRC 校驗(yàn)數(shù)據(jù)。上位機(jī)需要對接收到的每個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送 ACK，否則芯片會停止發(fā)送數(shù)據(jù)。微處理器在收到濕度數(shù)據(jù)的CRC 字節(jié)后應(yīng)該發(fā)送一個(gè)NACK 和一個(gè) STOP 信號來結(jié)束本次數(shù)據(jù)傳輸，

下面開始CW32L083的溫度采集：

1、選取PB10、PB11為I2C通信，采取軟件I2C。初始化代碼如下：

void IIC_Init(void)

{

//配置PB10 為輸出

//使能GPIOB時(shí)鐘

CW_SYSCTRL->AHBEN_f.GPIOB = 1;

//配置PB10 為輸出

CW_GPIOB->ANALOG_f.PIN10 = 0; //設(shè)置 GPIOx_ANALOG.PINy 為 0，將端口配置為數(shù)字功能；

CW_GPIOB->DIR_f.PIN10 = 0; //設(shè)置 GPIOx_DIR.PINy 為 0，將端口配置成輸出；

CW_GPIOB->OPENDRAIN_f.PIN10 = 0; //0：推挽輸出

CW_GPIOB->ODR_f.PIN10 = 1;

CW_GPIOB->ANALOG_f.PIN11 = 0; //設(shè)置 GPIOx_ANALOG.PINy 為 0，將端口配置為數(shù)字功能；

CW_GPIOB->DIR_f.PIN11 = 0; //設(shè)置 GPIOx_DIR.PINy 為 0，將端口配置成輸出；

CW_GPIOB->OPENDRAIN_f.PIN11 = 0; //0：推挽輸出

CW_GPIOB->ODR_f.PIN11 = 1;

}

2、設(shè)置IO方向，SDA需要轉(zhuǎn)換輸出與輸入，我們采用對 GPIOx_DIR.PINy進(jìn)行設(shè)置，來實(shí)現(xiàn)IO的數(shù)據(jù)輸入與輸出的轉(zhuǎn)換。

//IO方向設(shè)置(SDA)

/ xxxxxxxxxxxxxx ****/

void SDA_IN()

{

CW_GPIOB->DIR_f.PIN11 = 1; //設(shè)置 GPIOx_DIR.PINy 為 0，將端口配置成輸出；

}

void SDA_OUT()

{

CW_GPIOB->DIR_f.PIN11 = 0; //設(shè)置 GPIOx_DIR.PINy 為 0，將端口配置成輸出；

CW_GPIOB->OPENDRAIN_f.PIN11 = 0; //0：推挽輸出

}

3、定義讀取SDA的宏：#define READ_SDA PB11_GETVALUE() //輸入SDA

4、定義IIC的STAT、STOP、ACK、NACK等時(shí)序，代碼如下：

//產(chǎn)生IIC起始信號

void IIC_Start(void)

{

SDA_OUT(); //sda線輸出

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;//鉗住I2C總線，準(zhǔn)備發(fā)送或接收數(shù)據(jù)

}

//產(chǎn)生IIC停止信號

void IIC_Stop(void)

{

SDA_OUT();//sda線輸出

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;//發(fā)送I2C總線結(jié)束信號

delay_us(4);

}

//等待應(yīng)答信號到來

//返回值：1，接收應(yīng)答失敗

// 0，接收應(yīng)答成功

/ xxxx修改超時(shí)時(shí)間 ***/

uint8_t IIC_Wait_Ack(void)

{

uint8_t ucErrTime=0;

SDA_IN(); //SDA設(shè)置為輸入

IIC_SDA=1;delay_us(3);

IIC_SCL=1;delay_us(3);

while(READ_SDA)

{

ucErrTime++;

if(ucErrTime>250)

{

//printf("超時(shí)
");

IIC_Stop();

return 1;

}

}

IIC_SCL=0;//時(shí)鐘輸出0

return 0;

}

//產(chǎn)生ACK應(yīng)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;

}

//不產(chǎn)生ACK應(yīng)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、定義發(fā)送一個(gè)字節(jié)：

//IIC發(fā)送一個(gè)字節(jié)

//返回從機(jī)有無應(yīng)答

//1，有應(yīng)答

//0，無應(yīng)答

void IIC_Send_Byte(uint8_t txd)

{

uint8_t t;

SDA_OUT();

IIC_SCL=0;//拉低時(shí)鐘開始數(shù)據(jù)傳輸

for(t=0;t<8;t++)

{

if((txd&0x80)>>7)

IIC_SDA=1;

else

IIC_SDA=0;

txd<<=1;

delay_us(2); //對TEA5767這三個(gè)延時(shí)都是必須的

IIC_SCL=1;

delay_us(2);

IIC_SCL=0;

delay_us(2);

}

}

6、定義讀取一個(gè)字節(jié)

//讀1個(gè)字節(jié)，ack=1時(shí)，發(fā)送ACK，ack=0，發(fā)送nACK

uint8_t IIC_Read_Byte(unsigned char ack)

{

unsigned char i,receive=0;

SDA_IN();//SDA設(shè)置為輸入

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();//發(fā)送nACK

else

IIC_Ack(); //發(fā)送ACK

return receive;

}

到這里IIC的初始化工作結(jié)束。

6、SHT3x的數(shù)據(jù)獲取，采集廠家出廠的標(biāo)準(zhǔn)DEMO。主要是發(fā)送轉(zhuǎn)換溫度的命令與讀取命令，sth30.c代碼如下：

#include "sht30.h"

#define POLYNOMIAL_CXDZ 0x31 // X^8 + X^5 + X^4 + 1

//SHT3X CRC校驗(yàn)

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命令函數(shù)

//addr:表示產(chǎn)品的序號，因?yàn)镾HT30使用IIC總線的話一條線上可以掛兩個(gè)

void SHT30_CMD(uint16_t cmd)

{

IIC_Start();

IIC_Send_Byte(SHT30_ADDR+0); //發(fā)送設(shè)備地址,寫寄存器

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);//命令發(fā)完后需要等待20ms以上才能讀寫

}

//SHT30讀取溫濕度

//temp:溫度，-400~1250，實(shí)際溫度=temp/10,分辨率0.1℃,精度±0.3℃

//humi:濕度，0~1000，實(shí)際濕度=humi/10,分辨率0.1%rh,精度±3

//返回0成功，1失敗

uint8_t SHT30_Read_Humiture(int *temp,uint16_t *humi)

{

uint8_t buff[6];

SHT30_CMD(SHT30_READ_HUMITURE);//讀溫濕度命令

IIC_Start();

IIC_Send_Byte(SHT30_ADDR+1); //發(fā)送設(shè)備地址,讀寄存器

IIC_Wait_Ack();

buff[0]=IIC_Read_Byte(1);//繼續(xù)讀，給應(yīng)答

buff[1]=IIC_Read_Byte(1);//繼續(xù)讀，給應(yīng)答

buff[2]=IIC_Read_Byte(1);//繼續(xù)讀，給應(yīng)答

buff[3]=IIC_Read_Byte(1);//繼續(xù)讀，給應(yīng)答

buff[4]=IIC_Read_Byte(1);//繼續(xù)讀，給應(yīng)答

buff[5]=IIC_Read_Byte(0);//不繼續(xù)給停止應(yīng)答

IIC_Stop();

//printf("buff=%d,%d,%d,%d,%d,%d
",buff[0],buff[1],buff[2],buff[3],buff[4],buff[5]);

//CRC校驗(yàn)

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=10100* ((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頭文件代碼如下：

#ifndef SHT30_H

#define SHT30_H

#include "main.h"

#define SHT30_ADDR (uint8_t)(0x44<<1) //sht30 i2c地址，ADDR管腳接低電平時(shí)為0x44,接高電平為0x45

//SHT30命令

#define SHT30_READ_HUMITURE (uint16_t)0x2c06 //讀溫濕度

//CRC多項(xiàng)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，我們把讀取到的數(shù)據(jù)顯示到LCD段碼屏上：

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);

}

最后實(shí)現(xiàn)的效果如圖：