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：