CW32L083实现SHT30驱动
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。 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，
下面开始CW32L083的温度采集：
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
");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
",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=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：
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