• STM32驱动AHT10&OLED显示温湿度


    AHT10温湿度传感器介绍

    ①实物图

    在这里插入图片描述

    ②产品说明

    AHT10是新一代的温湿度传感器,使用SMD封装,上面有一个改进型的MEMS半导体电容式湿度传感器和一个标准的片上温度传感器原件,可用于空调,除湿器等温湿度控制领域的检测。

    ③电气参数

    电气参数AHT10模块
    工作电压DC1.8-3.3V
    通讯接口IIC
    湿度分辨率:0.024 %RH 误差:±2%RH
    温度分辨率:0.01℃ 误差:±0.3℃

    ④AHT10工作原理

    AHT10使用IIC通讯,在使用其作为温湿度检测相关控制时候,需要注意其相关时许和相关寄存器操作说明,启动和停止时许如下:
    在这里插入图片描述

    驱动代码

    ①OLED相关驱动代码

    OLED的代码在一些开源网站上面,基本上都已经开源了其底层驱动代码,并写好了相关接口,在这里我不做详细介绍,需要的小伙伴可以自行下载,链接:http://www.lcdwiki.com/zh/0.96inch_OLED_Module_MC096VX

    ②AHT10的STM32端口模拟IIC代码

    STM32使用模拟IIC的时候跟51单片机有轻微区别,需要配置引脚的输入输出模式。

    #include "I2C.h"
    #include "delay.h"
    
    #define SDA GPIO_Pin_7
    #define SCL GPIO_Pin_6
    #define I2C_Prot GPIOB
    
    #define SDA_High 	GPIO_SetBits(I2C_Prot,SDA)
    #define SDA_Low 	GPIO_ResetBits(I2C_Prot,SDA)
    #define SCL_High 	GPIO_SetBits(I2C_Prot,SCL)
    #define SCL_Low 	GPIO_ResetBits(I2C_Prot,SCL)
    
    void SDA_OUT(void)
    {
    	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = SDA;
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_Out_PP;
    	GPIO_Init(I2C_Prot,&GPIO_InitStructure);	
    }
    
    void SDA_IN(void)
    {
    	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = SDA;
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_IPU;
    	GPIO_Init(I2C_Prot,&GPIO_InitStructure);	
    }
    
    //初始化IIC
    void I2C_Initation(void)
    {					     
    	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );	//使能GPIOB時鐘
    	   
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SDA|SCL;
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;   //推挽輸出
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_Init(I2C_Prot, &GPIO_InitStructure);
    	GPIO_SetBits(I2C_Prot,SDA|SCL); 	//PB6,PB7 輸出高
    }
    
    //IIC起始信号
    void I2C_Start(void)
    {
    	SDA_OUT();     	//SDA设置为输出
    	SDA_High;	
    	SCL_High;
    	delay_us(4);
    	SDA_Low;		//START:当SCL为高电平时候,SCL拉低 
    	delay_us(4);
    	SCL_Low;		//准备发送或接收 
    }
    
    //IIC结束信号
    void I2C_Stop(void)
    {
    	SDA_OUT();		//SDA配置为输出
    	SDA_Low; 		//STOP:当SCL为低电平时候,SDA由低变为高
     	delay_us(4);
    	SCL_High;	
    	delay_us(4);
    	SDA_High;		//发送IIC结束信号
    	delay_us(4);							   	
    }
    
    u8 I2C_Write_Ack(void)
    {
    	u8 TimeAck = RESET;
    	SDA_IN();
    	SCL_High;
    	delay_us(2);
    	
    	while(GPIO_ReadInputDataBit(I2C_Prot,SDA))
    	{
    		if(++TimeAck > 250)
    		{
    			I2C_Stop();
    			return 1;
    		}
    	}
    	SCL_Low;
    	delay_us(2);	
    	return 0;
    }
    
    // ack=0时, 不产生ACK应答, ack=1时候,产生ACK应答	
    void I2C_Is_Ack(u8 ack)
    {
    	SCL_Low;
    	SDA_OUT();
    	if(ack)
    		SDA_Low;	
    	else
    		SDA_High;	
    	delay_us(2);
    	SCL_High;		
    	delay_us(2);
    	SCL_Low;
    }
    					 				     
    //IIC发送一位数据
    void I2C_Send_Byte(u8 txd)
    {                        
        SDA_OUT(); 	    
    	SCL_Low;		//拉低时钟开始传输
        for(u8 t=0;t<8;t++)
        {              
    		if((txd&0x80)>>7)
    			SDA_High;
    		else
    			SDA_Low;
    		txd<<=1; 	  
    		delay_us(2);   
    		SCL_High;	
    		delay_us(2); 
    		SCL_Low;	
    		delay_us(2);
        }	 
    } 
    
    
    //读一位数据,ack=1时,发送ACK,ack=0,发送nACK   
    u8 I2C_Read_Byte(unsigned char ack)
    {
    	unsigned char i,receive=0;
    	SDA_IN();	//SDA设置为输入
        for(i=0;i<8;i++ )
    	{
    		SCL_High;			
    		delay_us(2);
            receive<<=1;
            if(READ_SDA)receive++;   
    		SCL_Low;			
    		delay_us(1); 
        } 
    	
        if (!ack)
    		I2C_Is_Ack(0);
        else
    		I2C_Is_Ack(1);	
        return receive;
    }
    
    
    //读取一位数据
    u8 I2C_Read_Data(void)
    {
    	u8 Data = RESET;
    	SDA_IN();		
    	for(u8 i=0;i<8;i++)
    	{
    		SCL_High;
    		delay_us(2);
    		Data <<= 1; 
    		
    		if(GPIO_ReadInputDataBit(I2C_Prot,SDA) == SET)
    		{
    			Data |= 0x01;
    		}
    		
    		SCL_Low;
    		delay_us(2);
    	}	
    	return Data;
    }
    
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    ③AHT10相关驱动

    配合AHT10的手册,先对其相关寄存器进行宏定义,.H头文件如下:

    #ifndef _AHT10_H_
    #define _AHT10_H_
    
    #include "sys.h"
    #include "delay.h"
    
    #define AHT_ADDRESS 0X70 //0X38
    #define AHT_WRITE   0X70
    #define AHT_READ    0X71 //0X39
    
    extern u8 ACK,DATA[6];
    
    void  AHT10_Write_Reset(void);
    u8    AHT10_State(void);
    u8    AHT10_Read_Humi_Temp(float *humidity, float *temperature);
    
    #endif
    
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    数据处理函数:使用指针的方式灵活操作在主函数中写入

    u8 AHT10_Read_Humi_Temp(float *humidity, float *temperature)
    { 
    	u32 humi = 0,temp = 0;
    	
    	I2C_Start();
    	I2C_Send_Byte(AHT_WRITE);		
    	I2C_Write_Ack();
    	I2C_Send_Byte(0XAC);	 //触发测量	
    	I2C_Write_Ack();
    	I2C_Send_Byte(0X33);		
    	I2C_Write_Ack();
    	I2C_Send_Byte(0X00);		
    	I2C_Write_Ack();
    	I2C_Stop();
    	
    	delay_ms(80);
    	
    	I2C_Start();
    	I2C_Send_Byte(AHT_READ);	
    	I2C_Write_Ack();
    	ACK = I2C_Read_Data();
    	I2C_Is_Ack(1);
    	
    	if((ACK&0X08) == 0)
    	{
    		AHT10_Write_Init();
    	}
    	if((ACK&0X80) == 0)
    	{ 	
    		for(u8 i=0;i<5;i++){ 
    			
    			DATA[i] = I2C_Read_Data();			
    			if(i == 4)
    				I2C_Is_Ack(0);
    			 
    				I2C_Is_Ack(1);
    		} 
    		I2C_Stop();
    		
    		humi = (DATA[0]<<12)|(DATA[1]<<4)|(DATA[2]>>4);
    		temp = ((DATA[2]&0X0F)<<16)|(DATA[3]<<8)|(DATA[4]);
    		
    		*humidity = (humi * 100.0/1024/1024+0.5);
    		*temperature = (temp * 2000.0/1024/1024+0.5)/10.0-50;
    
    		return 0;
    	}
    	
    	I2C_Stop();
    	return 1;
    }
    
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    具体测试现象

    在这里插入图片描述

    总结

    文章中使用的显示方式为0.96寸OLED模块显示,驱动MCU使用的为STM32F103C8T6,在使用AHT10的过程中也可以自己根据AHT10的驱动代码所得到的温湿度值去做其他的接口应用,例如做温控风扇,或者其他温湿度控制系统案例均可移植使用,需要完整工程的可下方留言邮箱获取。

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/qq_42250136/article/details/126777517