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[文章]【HarmonyOS_Hi3861学习笔记】【连载】--oled上显示温湿度信息

风语者199104
2021-01-08 22:37:39
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写在前面的话：这个demo需要结合前面的oled部分。另外在调试aht20的驱动的时候遇到有问题，卡了差不多两三天吧。今天晚上才解决掉。明天上午单独发个贴说明怎定位问题并解决问题的。
AHT20和OLED一样都是I2C驱动的。有了前面oled的基础了，移植这个的驱动就简单很多了。
查看原理图可以看到，AHT20和OLED共用相同的I2C，都是GPIO13_I2C0_SDA、GPIO4_I2C0_SCL.只是地址有区分而已。
[attach]992095[/attach]

查看AHT20 的数据手册，得到其地址为0x38，读命令为0x71,写命令为0x70；
[attach]992096[/attach]
剩下的就是根据手册中的读取流程读取数据就行了。
读取流程\n
读取流程


如下是demo程序

  2. static hi_u32 aht20_i2c_write(hi_u8 *sendbuf, hi_u32 send_len)
  3. {
  4.     hi_u32 status;
  5.     hi_i2c_data aht20_i2c_data = { 0 };

  7.     aht20_i2c_data.send_buf = sendbuf;
  8.     aht20_i2c_data.send_len = send_len;
  9.     status = hi_i2c_write(HI_I2C_IDX_0, AHT20_SLAVE_WRITE_ADDR, &aht20_i2c_data);
  10.     if (status != HI_ERR_SUCCESS) {
  11.         printf("===== Error: AHT20 I2C write status = 0x%x! =====rn", status);
  12.         return status;
  13.     }

  15.     return HI_ERR_SUCCESS;
  16. }

  18. static hi_u32 aht20_i2c_read(hi_u8 *recvbuf, hi_u32 read_len)
  19. {
  20.     hi_u32 status;
  21.     hi_i2c_data aht20_i2c_data = {0};

  23.     aht20_i2c_data.receive_buf = recvbuf;
  24.     aht20_i2c_data.receive_len = read_len;
  25.     status = hi_i2c_read(HI_I2C_IDX_0, AHT20_SLAVE_READ_ADDR, &aht20_i2c_data);
  26.     if (status != HI_ERR_SUCCESS) {
  27.         printf("===== Error: AHT20 I2C read status = 0x%x! =====rn", status);
  28.         return status;
  29.     }

  31.     return HI_ERR_SUCCESS;
  32. }

  34. /**
  35.   * [url=home.php?mod=space&uid=2666770]@Brief[/url]  读AHT20 设备状态字
  36.   * [url=home.php?mod=space&uid=3142012]@param[/url]  void
  37.   * @retval hi_u8 设备状态字
  38.   */
  39. static hi_u8 AHT20_ReadStatusCmd(void)
  40. {
  41.     hi_u8 tmp = 0;
  42.         aht20_i2c_read(&tmp, 1);
  43.         return tmp;
  44. }

  46. /**
  47.   * @brief  读AHT20 设备状态字 中的Bit3: 校准使能位
  48.   * @param  void
  49.   * @retval hi_u8 校准使能位：1 - 已校准; 0 - 未校准
  50.   */
  51. static hi_u8 AHT20_ReadCalEnableCmd(void)
  52. {
  53.         hi_u8 tmp;
  54.         tmp = AHT20_ReadStatusCmd();
  55.         return (tmp>>3)&0x01;
  56. }

  58. /**
  59.   * @brief  读AHT20 设备状态字 中的Bit7: 忙标志
  60.   * @param  void
  61.   * @retval hi_u8 忙标志：1 - 设备忙; 0 - 设备空闲
  62.   */
  63. static hi_u8 AHT20_ReadBusyCmd(void)
  64. {
  65.         hi_u8 tmp;
  66.         tmp = AHT20_ReadStatusCmd();
  67.         return (tmp>>7)&0x01;
  68. }

  70. //发送获取状态字命令
  71. static hi_u32 AHT20_StatusCmd(void)
  72. {
  73.     hi_u8 cmd[1] = {AHT20_STATUS_REG};
  74.     return aht20_i2c_write(cmd, 1);

  76. }
  77. /**
  78.   * @brief  AHT20 芯片初始化命令
  79.   * @param  void
  80.   * @retval void
  81.   */
  82. static hi_u32 AHT20_IcInitCmd(void)
  83. {
  84.         hi_u8 cmd[3] = {AHT20_INIT_REG, AHT20_INIT_REG_ARG0, AHT20_INIT_REG_ARG1};
  85.         return aht20_i2c_write(cmd, 3);
  86. }

  88. /**
  89.   * @brief  AHT20 触发测量命令
  90.   * @param  void
  91.   * @retval void
  92.   */
  93. static hi_u32 AHT20_TrigMeasureCmd(void)
  94. {
  95.         hi_u8 cmd[3] = {AHT20_TrigMeasure_REG, AHT20_TrigMeasure_REG_ARG0, AHT20_TrigMeasure_REG_ARG1};
  96.         return aht20_i2c_write(cmd, 3);
  97. }

  99. /**
  100.   * @brief  AHT20 软复位命令
  101.   * @param  void
  102.   * @retval void
  103.   */
  104. static hi_u32 AHT20_SoftResetCmd(void)
  105. {
  106.         hi_u8 cmd[1] = {AHT20_SoftReset};
  107.         return aht20_i2c_write(cmd, 3);
  108. }

  110. /**
  111.   * @brief  AHT20 设备初始化
  112.   * @param  void
  113.   * @retval uint8_t：0 - 初始化AHT20设备成功; 1 - 初始化AHT20失败，可能设备不存在或器件已损坏
  114.   */
  115. static hi_u8 AHT20_Init(void)
  116. {
  117.         hi_u8 rcnt = 2+1;//软复位命令 重试次数，2次
  118.         hi_u8 icnt = 2+1;//初始化命令 重试次数，2次
  119.         hi_u32 retVal = 0;  //记录返回状态

  121.     usleep(40000);
  122.         while(--rcnt)
  123.         {
  124.                 icnt = 2+1;
  125.                 retVal = AHT20_StatusCmd();
  126.         if(retVal != HI_ERR_SUCCESS)
  127.             return retVal;

  129.                 // 读取温湿度之前，首先检查[校准使能位]是否为1
  130.                 while((!AHT20_ReadCalEnableCmd()) && (--icnt))// 2次重试机会
  131.                 {
  132.                         usleep(20000);
  133.                         // 如果不为1，要发送初始化命令
  134.                         AHT20_IcInitCmd();
  135.                         usleep(40000);
  136.                 }
  137.                
  138.                 if(icnt)//[校准使能位]为1,校准正常
  139.                 {
  140.                         break;//退出rcnt循环
  141.                 }
  142.                 else//[校准使能位]为0,校准错误
  143.                 {
  144.                         AHT20_SoftResetCmd();//软复位AHT20器件，重试
  145.                         usleep(40000);//这个时间不确定，手册没讲
  146.                 }
  147.         }
  148.         
  149.         if(rcnt)
  150.         {
  151.                 usleep(10000);//这个时间不确定，手册没讲
  152.                 return 0;// AHT20设备初始化正常
  153.         }
  154.         else
  155.         {
  156.                 return 1;// AHT20设备初始化失败
  157.         }
  158. }

  160. /**
  161.   * @brief  AHT20 设备读取 相对湿度和温度（原始数据20Bit）
  162.   * @param  hi_u32 *HT：存储20Bit原始数据的uint32数组
  163.   * @retval uint8_t：0-读取数据正常; 1-读取设备失败，设备一直处于忙状态，不能获取数据
  164.   */
  165. static hi_u8 AHT20_ReadHT(hi_u32 *HT)
  166. {
  167.         hi_u8 cnt=3+1;//忙标志 重试次数，3次
  168.         hi_u8 tmp[6];
  169.         hi_u32 RetuData = 0;
  170.         
  171.         // 发送触发测量命令
  172.         AHT20_TrigMeasureCmd();
  173.         
  174.         do{
  175.                 usleep(76000);//等待75ms待测量完成，忙标志Bit7为0
  176.         }while(AHT20_ReadBusyCmd() && (--cnt));//重试3次
  177.         
  178.         if(cnt)//设备闲，可以读温湿度数据
  179.         {
  180.                 usleep(5000);
  181.                 // 读温湿度数据
  182.                 aht20_i2c_read(tmp, 6);
  183.                 // 计算相对湿度RH。原始值，未计算为标准单位%。
  184.                 RetuData = 0;
  185.                 RetuData = (RetuData|tmp[1]) << 8;
  186.                 RetuData = (RetuData|tmp[2]) << 8;
  187.                 RetuData = (RetuData|tmp[3]);
  188.                 RetuData = RetuData >> 4;
  189.                 HT[0] = RetuData;
  190.                
  191.                 // 计算温度T。原始值，未计算为标准单位°C。
  192.                 RetuData = 0;
  193.                 RetuData = (RetuData|tmp[3]) << 8;
  194.                 RetuData = (RetuData|tmp[4]) << 8;
  195.                 RetuData = (RetuData|tmp[5]);
  196.                 RetuData = RetuData&0x0fffff;
  197.                 HT[1] = RetuData;
  198.                
  199.                 return 0;
  200.         }
  201.         else//设备忙，返回读取失败
  202.         {
  203.                 return 1;
  204.         }
  205. }

  207. /**
  208.   * @brief  AHT20 温湿度信号转换（由20Bit原始数据，转换为标准单位RH=%，T=°C）
  209.   * @param  struct m_AHT20* aht：存储AHT20传感器信息的结构体
  210.   * @retval uint8_t：0-计算数据正常; 1-计算数据失败，计算值超出元件手册规格范围
  211.   */
  212. static hi_u8 StandardUnitCon(struct m_AHT20* aht)
  213. {
  214.         aht->RH = (double)aht->HT[0] *100 / 1048576;//2^20=1048576 //原式：(double)aht->HT[0] / 1048576 *100，为了浮点精度改为现在的
  215.         aht->Temp = (double)aht->HT[1] *200 / 1048576 -50;
  216.         
  217.         //限幅,RH=0~100%; Temp=-40~85°C
  218.         if((aht->RH >=0)&&(aht->RH <=100) && (aht->Temp >=-40)&&(aht->Temp <=85))
  219.         {
  220.                 aht->flag = 0;
  221.                 return 0;//测量数据正常
  222.         }
  223.         else
  224.         {
  225.                 aht->flag = 1;
  226.                 return 1;//测量数据超出范围，错误
  227.         }
  228. }

  230. #define AHT20_TASK_STACK_SIZE 1024
  231. #define AHT20_TASK_PRIO 26
  232. struct m_AHT20 AHT20_Reseult = {0};

  234. static void *AHT20_Task(const char *arg)
  235. {
  236.     hi_u8 result = 0;
  237.    
  238.     hi_u32 ht_raw[2] = {0};
  239.     (void)arg;
  240.     usleep(100000);
  241.     result = AHT20_Init();
  242.     if(result == 0)
  243.         printf("AHT20 Init Successrn");
  244.     else
  245.         printf("AHT20 Init Failedrn");
  246.    
  247.     while(1)
  248.     {
  249.         result = AHT20_ReadHT(ht_raw);
  250.         if(result)
  251.             printf("read HT data Failedrn");
  252.         else
  253.         {
  254.             AHT20_Reseult.HT[0] = ht_raw[0];
  255.             AHT20_Reseult.HT[1] = ht_raw[1];
  256.             result = StandardUnitCon(&AHT20_Reseult);
  257.             if(result)
  258.                 printf("cal HT data Failedrn");
  259.             else
  260.             {
  261.                 printf("HT:%.2f temp:%.2frn", AHT20_Reseult.RH, AHT20_Reseult.Temp);
  262.                 OLED_ShowFloat(56,32,AHT20_Reseult.RH,2,16);
  263.                 OLED_ShowFloat(56,48,AHT20_Reseult.Temp,2,16);
  264.                 OLED_Refresh();
  265.             }
  266.             
  267.         }

  269.         usleep(1000000);
  270.     }
  271.     return NULL;
  272. }

  274. static void AHT20ExampleEntry(void)
  275. {
  276.     osThreadAttr_t attr;

  278.     attr.name = "AHT20Task";
  279.     attr.attr_bits = 0U;
  280.     attr.cb_mem = NULL;
  281.     attr.cb_size = 0U;
  282.     attr.stack_mem = NULL;
  283.     attr.stack_size = AHT20_TASK_STACK_SIZE;
  284.     attr.priority = AHT20_TASK_PRIO;

  286.     if (osThreadNew((osThreadFunc_t)AHT20_Task, NULL, &attr) == NULL) {
  287.         printf("[AHT20 Example] Falied to create AHT20Task!n");
  288.     }
  289. }

  291. SYS_RUN(AHT20ExampleEntry);
复制代码

头文件内容
  1. #define ATH20_SLAVE_ADDRESS                0x38                /* I2C从机地址 */
  2. #define AHT20_SLAVE_READ_ADDR       (ATH20_SLAVE_ADDRESS<<1 | 0x01) //读命令
  3. #define AHT20_SLAVE_WRITE_ADDR      (ATH20_SLAVE_ADDRESS<<1 | 0x00) //写命令

  5. //****************************************
  6. // 定义 AHT20 内部地址
  7. //****************************************
  8. #define        AHT20_STATUS_REG                0x71        //状态字 寄存器地址

  10. #define        AHT20_INIT_REG                        0xBE        //初始化 寄存器地址
  11. #define        AHT20_INIT_REG_ARG0                0x08        //初始化 寄存器参数1
  12. #define        AHT20_INIT_REG_ARG1                0x00        //初始化 寄存器参数2

  14. #define        AHT20_SoftReset                        0xBA        //软复位 单指令

  16. #define        AHT20_TrigMeasure_REG        0xAC        //触发测量 寄存器地址
  17. #define        AHT20_TrigMeasure_REG_ARG0        0x33        //触发测量 寄存器参数1
  18. #define        AHT20_TrigMeasure_REG_ARG1        0x00        //触发测量 寄存器参数2

  20. // 存储AHT20传感器信息的结构体
  21. struct m_AHT20
  22. {
  23.         hi_u8 alive;        // 0-器件不存在; 1-器件存在
  24.         hi_u8 flag;        // 读取/计算错误标志位。0-读取/计算数据正常; 1-读取/计算设备失败
  25.         hi_u32 HT[2];        // 湿度、温度 原始传感器的值，20Bit
  26.         
  27.         float RH;                // 湿度，转换单位后的实际值，标准单位%
  28.         float Temp;                // 温度，转换单位后的实际值，标准单位°C
  29. };
复制代码
编译成功后，串口间隔1s打印温湿度信息以及oled上显示当前温湿度信息。

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