【沁恒微CH32V307评估板试用体验】读取SHT20温湿度传感器

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今天我们测试下读取温湿度传感器SHT20的传感器数值，此传感器是IIC接口的，数字输出。

我们接在板子的PB6,PB7接口上，这个有外部上拉，所以我们只需要使用两个IO即可，然后我们通过模拟IIC总线方式即可完成传感器数值获取。

之后我在原有的点灯基础上，添加4个文件，分别是IIC接口的，和传感器的。

//硬件驱动
#include "iic.h"
IIC_INFO iicInfo;
/*
************************************************************
* 函数名称： IIC_SpeedCtl
*
* 函数功能：软件IIC速度控制
*
* 入口参数： speed：延时参数
*
* 返回参数：无
*
* 说明：单位：微秒
************************************************************
*/
void IIC_SpeedCtl(unsigned short speed)
{
iicInfo.speed = speed;
}
/*
************************************************************
* 函数名称： IIC_Init
*
* 函数功能：软件IIC总线IO初始化
*
* 入口参数：无
*
* 返回参数：无
*
* 说明：使用开漏方式，这样可以不用切换IO口的输入输出方向
************************************************************
*/
void IIC_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef gpioInitStruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
gpioInitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; //开漏，这样不用去切换输出输入方向
gpioInitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
gpioInitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &gpioInitStruct);
IIC_SpeedCtl(5);
SDA_H; //拉高SDA线，处于空闲状态
SCL_H; //拉高SCL线，处于空闲状态
}
/*
************************************************************
* 函数名称： IIC_Start
*
* 函数功能：软件IIC开始信号
*
* 入口参数：无
*
* 返回参数：无
*
* 说明：
************************************************************
*/
void IIC_Start(void)
{
SDA_H; //拉高SDA线
SCL_H; //拉高SCL线
Delay_Us(iicInfo.speed); //延时，速度控制
SDA_L; //当SCL线为高时，SDA线一个下降沿代表开始信号
Delay_Us(iicInfo.speed); //延时，速度控制
SCL_L; //钳住SCL线，以便发送数据
}
/*
************************************************************
* 函数名称： IIC_Stop
*
* 函数功能：软件IIC停止信号
*
* 入口参数：无
*
* 返回参数：无
*
* 说明：
************************************************************
*/
void IIC_Stop(void)
{
SDA_L; //拉低SDA线
SCL_L; //拉低SCL先
Delay_Us(iicInfo.speed); //延时，速度控制
SCL_H; //拉高SCL线
SDA_H; //拉高SDA线，当SCL线为高时，SDA线一个上升沿代表停止信号
Delay_Us(iicInfo.speed);
}
/*
************************************************************
* 函数名称： IIC_WaitAck
*
* 函数功能：软件IIC等待应答
*
* 入口参数： timeOut：超时时间
*
* 返回参数：无
*
* 说明：单位：微秒
************************************************************
*/
_Bool IIC_WaitAck(unsigned int timeOut)
{
SDA_H;Delay_Us(iicInfo.speed); //拉高SDA线
SCL_H;Delay_Us(iicInfo.speed); //拉高SCL线
while(SDA_R) //如果读到SDA线为1，则等待。应答信号应是0
{
if(--timeOut == 0)
{
IIC_Stop(); //超时未收到应答，则停止总线
return IIC_Err; //返回失败
}
Delay_Us(iicInfo.speed);
}
SCL_L; //拉低SCL线，以便继续收发数据
return IIC_OK; //返回成功
}
/*
************************************************************
* 函数名称： IIC_Ack
*
* 函数功能：软件IIC产生一个应答
*
* 入口参数：无
*
* 返回参数：无
*
* 说明：当SDA线为低时，SCL线一个正脉冲代表发送一个应答信号
************************************************************
*/
void IIC_Ack(void)
{
SCL_L; //拉低SCL线
SDA_L; //拉低SDA线
Delay_Us(iicInfo.speed);
SCL_H; //拉高SCL线
Delay_Us(iicInfo.speed);
SCL_L; //拉低SCL线
}
/*
************************************************************
* 函数名称： IIC_NAck
*
* 函数功能：软件IIC产生一非个应答
*
* 入口参数：无
*
* 返回参数：无
*
* 说明：当SDA线为高时，SCL线一个正脉冲代表发送一个非应答信号
************************************************************
*/
void IIC_NAck(void)
{
SCL_L; //拉低SCL线
SDA_H; //拉高SDA线
Delay_Us(iicInfo.speed);
SCL_H; //拉高SCL线
Delay_Us(iicInfo.speed);
SCL_L; //拉低SCL线
}
/*
************************************************************
* 函数名称： IIC_SendByte
*
* 函数功能：软件IIC发送一个字节
*
* 入口参数： byte：需要发送的字节
*
* 返回参数：无
*
* 说明：
************************************************************
*/
void IIC_SendByte(unsigned char byte)
{
unsigned char count = 0;
SCL_L; //拉低时钟开始数据传输
for(; count < 8; count++) //循环8次，每次发送一个bit
{
if(byte & 0x80) //发送最高位
SDA_H;
else
SDA_L;
byte <<= 1; //byte左移1位
Delay_Us(iicInfo.speed);
SCL_H;
Delay_Us(iicInfo.speed);
SCL_L;
}
}
/*
************************************************************
* 函数名称： IIC_RecvByte
*
* 函数功能：软件IIC接收一个字节
*
* 入口参数：无
*
* 返回参数：接收到的字节数据
*
* 说明：
************************************************************
*/
unsigned char IIC_RecvByte(void)
{
unsigned char count = 0, receive = 0;
SDA_H; //拉高SDA线，开漏状态下，需线拉高以便读取数据
for(; count < 8; count++ ) //循环8次，每次发送一个bit
{
SCL_L;
Delay_Us(iicInfo.speed);
SCL_H;
receive <<= 1; //左移一位
if(SDA_R) //如果SDA线为1，则receive变量自增，每次自增都是对bit0的+1，然后下一次循环会先左移一次
receive++;
Delay_Us(iicInfo.speed);
}
return receive;
}
/*
************************************************************
* 函数名称： I2C_WriteByte
*
* 函数功能：软件IIC写一个数据
*
* 入口参数： slaveAddr：从机地址
* regAddr：寄存器地址
* byte：需要写入的数据
*
* 返回参数： 0-写入成功 1-写入失败
*
* 说明： *byte是缓存写入数据的变量的地址，因为有些寄存器只需要控制下寄存器，并不需要写入值
************************************************************
*/
_Bool I2C_WriteByte(unsigned char slaveAddr, unsigned char regAddr, unsigned char *byte)
{
unsigned char addr = 0;
addr = slaveAddr << 1; //IIC地址是7bit，这里需要左移1位，bit0：1-读 0-写
IIC_Start(); //起始信号
IIC_SendByte(addr); //发送设备地址(写)
if(IIC_WaitAck(5000)) //等待应答
return IIC_Err;
IIC_SendByte(regAddr); //发送寄存器地址
if(IIC_WaitAck(5000)) //等待应答
return IIC_Err;
if(byte)
{
IIC_SendByte(*byte); //发送数据
if(IIC_WaitAck(5000)) //等待应答
return IIC_Err;
}
IIC_Stop(); //停止信号
return IIC_OK;
}
/*
************************************************************
* 函数名称： I2C_ReadByte
*
* 函数功能：软件IIC读取一个字节
*
* 入口参数： slaveAddr：从机地址
* regAddr：寄存器地址
* val：需要读取的数据缓存
*
* 返回参数： 0-成功 1-失败
*
* 说明： val是一个缓存变量的地址
************************************************************
*/
_Bool I2C_ReadByte(unsigned char slaveAddr, unsigned char regAddr, unsigned char *val)
{
unsigned char addr = 0;
addr = slaveAddr << 1; //IIC地址是7bit，这里需要左移1位，bit0：1-读 0-写
IIC_Start(); //起始信号
IIC_SendByte(addr); //发送设备地址(写)
if(IIC_WaitAck(5000)) //等待应答
return IIC_Err;
IIC_SendByte(regAddr); //发送寄存器地址
if(IIC_WaitAck(5000)) //等待应答
return IIC_Err;
IIC_Start(); //重启信号
IIC_SendByte(addr + 1); //发送设备地址(读)
if(IIC_WaitAck(5000)) //等待应答
return IIC_Err;
*val = IIC_RecvByte(); //接收
IIC_NAck(); //产生一个非应答信号，代表读取接收
IIC_Stop(); //停止信号
return IIC_OK;
}
/*
************************************************************
* 函数名称： I2C_WriteBytes
*
* 函数功能：软件IIC写多个数据
*
* 入口参数： slaveAddr：从机地址
* regAddr：寄存器地址
* buf：需要写入的数据缓存
* num：数据长度
*
* 返回参数： 0-写入成功 1-写入失败
*
* 说明： *buf是一个数组或指向一个缓存区的指针
************************************************************
*/
_Bool I2C_WriteBytes(unsigned char slaveAddr, unsigned char regAddr, unsigned char *buf, unsigned char num)
{
unsigned char addr = 0;
addr = slaveAddr << 1; //IIC地址是7bit，这里需要左移1位，bit0：1-读 0-写
IIC_Start(); //起始信号
IIC_SendByte(addr); //发送设备地址(写)
if(IIC_WaitAck(5000)) //等待应答
return IIC_Err;
IIC_SendByte(regAddr); //发送寄存器地址
if(IIC_WaitAck(5000)) //等待应答
return IIC_Err;
while(num--) //循环写入数据
{
IIC_SendByte(*buf); //发送数据
if(IIC_WaitAck(5000)) //等待应答
return IIC_Err;
buf++; //数据指针偏移到下一个
Delay_Us(10);
}
IIC_Stop(); //停止信号
return IIC_OK;
}
/*
************************************************************
* 函数名称： I2C_ReadBytes
*
* 函数功能：软件IIC读多个数据
*
* 入口参数： slaveAddr：从机地址
* regAddr：寄存器地址
* buf：需要读取的数据缓存
* num：数据长度
*
* 返回参数： 0-写入成功 1-写入失败
*
* 说明： *buf是一个数组或指向一个缓存区的指针
************************************************************
*/
_Bool I2C_ReadBytes(unsigned char slaveAddr, unsigned char regAddr, unsigned char *buf, unsigned char num)
{
unsigned short addr = 0;
addr = slaveAddr << 1; //IIC地址是7bit，这里需要左移1位，bit0：1-读 0-写
IIC_Start(); //起始信号
IIC_SendByte(addr); //发送设备地址(写)
if(IIC_WaitAck(5000)) //等待应答
return IIC_Err;
IIC_SendByte(regAddr); //发送寄存器地址
if(IIC_WaitAck(5000)) //等待应答
return IIC_Err;
IIC_Start(); //重启信号
IIC_SendByte(addr + 1); //发送设备地址(读)
if(IIC_WaitAck(5000)) //等待应答
return IIC_Err;
while(num--)
{
*buf = IIC_RecvByte();
buf++; //偏移到下一个数据存储地址
if(num == 0)
{
IIC_NAck(); //最后一个数据需要回NOACK
}
else
{
IIC_Ack(); //回应ACK
}
}
IIC_Stop();
return IIC_OK;
}

复制代码

IIC接口我们直接选择开漏模式，这样我们需要转换IO口的方向。

之后注意下其换算方式即可。套用公式就能得到最终温度。

主函数中一直打印，这里打印也有点奇怪用%f居然不显示，我强转了下，其实还有其他办法，本次测试的就这样下弄下吧。

其实还可以放在看数据，不过不知道是不是不支持全局变量自动刷新，如果我全速运行也是不显示变量的，得打上断点。不过使用下来，还是感觉方便，代码提示，报错都是比较准确的。

看下接线实物图。

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