基于stm32f103的SHT30温湿度显示
本次分享的是基于STM32F103C8T6单片机型号和SHT30温湿度传感器以及TFT(3.5)屏的温湿度显示实验
本实验使用的TFT彩色屏的驱动程序由商家提供，我们只需要按照自己显示的形式进行相应的设置进行了。同时SHT30程序部分借鉴了这位博主的分享（表示感谢）
https://blog.youkuaiyun.com/Mr_zhang1911116/article/details/125178130
相关工程链接下载
链接：https://pan.baidu.com/s/1dTheiQIh1B5Js0cOIdoDww?pwd=5okx
提取码：5okx
–来自百度网盘超级会员V4的分享
一、硬件材料
| stm32f103c8t6 |
|---|
| SHT30温湿度传感器 |
| TFT(3.5)屏 |
| 杜邦线若干 |
1.stm32f10c8t6
2.sht30温湿度传感器
3.TFT(3.5)寸屏
二、SHT30介绍
sht30为4引脚IIC控制传感器，这里就不详细说这个模块了，知道怎么用就行了，和DHT11温湿度模块差不多。
sht30.h
#ifndef _SH30_H
#define _SH30_H
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "stdio.h"
#include "usart.h"
#include "string.h"
extern u8 humiture_buff1[20];
void SHT30_Init(void);
void IIC_ACK(void);//确认字符，表示发来的数据已经确认接收无误
void IIC_NACK(void);//无确认字符，表示数据接收有误或者还未接收完成
u8 IIC_wait_ACK(void);//等待接收确认字符
void IIC_Start(void);//等待IIC传输数据开始
void IIC_Stop(void);//IIC传输数据停止
void IIC_SendByte(u8 byte);//IIC发送数据
u8 IIC_RcvByte(void);//IIC接收数据
void SHT30_read_result(u8 addr);//SHT30温湿度传感器开始读取数据
#endif
sht30.c
/*
设定温度阈值范围：-20℃——125℃
设定相对湿度范围：0%——100%
*/
#include"stm32f10x.h"
#include"sh30.h"
#include"stdio.h"
#define write 0 //IIC设备地址一般是7位，也有10位，本程序使用7位IIC设备地址，第8位是写命令
#define read 1 //IIC设备地址一般是7位，也有10位，本程序使用7位IIC设备地址，第8位是读命令
//IIC总线接口定义
#define SCL PBout(6)//设置时钟端口
//SHT30数据SDA传输口，有输出也有输入，所以需配置它的输入和输出
#define SDA_OUT PBout(7)//设置输出数据端口
#define SDA_IN PBin(7)//设置输入数据端口
//设置端口高8位的工作模式（具体可以参照端口位配置表），即I/O输入输出方向设置，先用与（&）对PB7引脚的四个位清0，再用或（|）置1
#define IIC_INPUT_MODE_SET() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=8<<28;}//改变PB7对应位为1000（CNF[1:0]MODE[1:0]），设置成上拉或者下拉输入
#define IIC_OUTPUT_MODE_SET() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=3<<28;}//改变PB7对应位为0011，设置成通用推挽输出
//#define IIC_INPUT_MODE_SET() {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=8<<12;}//改变PB7对应位为1000（CNF[1:0]MODE[1:0]），设置成上拉或者下拉输入
//#define IIC_OUTPUT_MODE_SET() {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=3<<12;}//改变PB7对应位为0011，设置成通用推挽输出
//定义温湿度存储变量
u8 humiture_buff1[20];
float Temperature=0;//定义存放温度拼接的变量Temperature，初始化温度为0
float Humidity=0;//定义存放湿度拼接的变量Humidity，初始化湿度为0
void SHT30_Init(void)//初始化SHT30的SCL与SDA接口
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;//定于SCL连接到STM32的PB6引脚上，定于SDA_OUT/SDA_IN连接到STM32的PB7引脚上
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
SCL=1;//根据SHT30时序要求，默认时序是高电平（SDA拉低时，SCL跟着拉低，开始数据的传输）
SDA_OUT=1;//高电平还未开始数据的传输，拉低时开始数据的传输
}
//主机发送确认字符ACK
void IIC_ACK(void)//IIC协议，需要主机发送确认字符ACK来判断数据是否接收无误
{
IIC_OUTPUT_MODE_SET();//配置PB7的SDA输出为推挽输出模式
SCL=0;
delay_us(2);
SDA_OUT=0;
delay_us(2);
SCL=1;//数据接收完成之后，将SCL拉高，以便与后面主机发送ACK给从机
delay_us(2);
SCL=0;//数据接收完成，主机发送ACK
delay_us(1);
}
//主机不发送确认字符ACK
void IIC_NACK(void)//IIC协议，数据传输未完成或者数据传输有误，主机不发送确认字符ACK
{
IIC_OUTPUT_MODE_SET();//配置PB7的SDA输出为推挽输出模式
SCL=0;
delay_us(2);
SDA_OUT=1;
delay_us(2);
SCL=1;
delay_us(2);
SCL=0;
delay_us(1);
}
//主机等待从机的确认字符ACK
u8 IIC_wait_ACK(void)//主机等待从机发送ACK，从而判断数据是否接收完成
{
u8 t = 200;
IIC_OUTPUT_MODE_SET();
SDA_OUT=1;//8位发送完后释放数据线，准备接收应答位
delay_us(1);
SCL=0;
delay_us(1);
IIC_INPUT_MODE_SET();
delay_us(1);
while(SDA_IN)//等待SHT30应答
{
t--;
delay_us(1);
if(t==0)
{
SCL=0;
return 1;
}
delay_us(1);
}
delay_us(1);
SCL=1;
delay_us(1);
SCL=0;
delay_us(1);
return 0;
}
//启动IIC总线进行通讯,发送IIC通讯的起始条件
void IIC_Start(void)//启动IIC通讯
{
IIC_OUTPUT_MODE_SET();//设置PB7的SDA为推挽输出
SDA_OUT=1;//根据SHT30时序，启动之前，SDA配置为高电平
SCL=1;//根据SHT30时序，启动之前，SCL配置为高电平
delay_us(4);//延时4us，给硬件一个反应时间
SDA_OUT=0;//SDA引脚拉低，开始数据的传输
delay_us(4);
SCL=0;//SCL拉低，与SDA对应，响应SDA数据的拉低，表示正式开始数据的传输
}
//结束IIC总线通讯，发送IIC通讯的结束条件
void IIC_Stop(void)
{
IIC_OUTPUT_MODE_SET();
SCL=0;//结束IIC通讯之前，查看SCL是否是拉低状态
SDA_OUT=0;//结束IIC通讯之前，查看SDA是否是拉低状态
delay_us(4);
SCL=1;//将时钟拉高，表示已经结束IIC通讯
delay_us(4);
SDA_OUT=1;//将数据传输引脚拉高，表示正式结束数据的传输
delay_us(4);
}
//将byte数据发送出去
void IIC_SendByte(u8 byte)
{
u8 Count;
IIC_OUTPUT_MODE_SET();
SCL=0;//将时钟拉低，开始数据的传输
for(Count=0;Count<8;Count++)//要传送的数据长度为8位
{
if(byte&0x80) SDA_OUT=1;//判断发送位，发送位为1，则还未发送数据
else SDA_OUT=0; //判断发送位为0，则开始数据的发送
byte<<=1;
delay_us(2);
SCL=1;
delay_us(2);
SCL=0;
delay_us(2);
}
}
// 用来接收从器件传来的数据
u8 IIC_RcvByte(void)
{
u8 retc;
u8 Count;
retc=0;
IIC_INPUT_MODE_SET();//配置数据线为输入方式
delay_us(1);
for(Count=0;Count<8;Count++)
{
SCL=0;//配置时钟线为低，准备接收数据位
delay_us(2);
SCL=1;//配置时钟线为高使数据线上数据有效
retc=retc<<1;
if(SDA_IN) retc |=1;//读数据位,接收的数据位放入retc中
delay_us(1);
}
SCL=0;
return(retc);
}
//用来接收从器件采集并合成温湿度
void SHT30_read_result(u8 addr)
{
//SHT30有两种读取数值的方法，分别是状态查询和数值查询，这里我使用的是数值查询，发送指令为0x2C06
u16 tem,hum;//定义存放温湿度计算公式的变量
u16 buff[6];//定义6个字节的数组，存放温度高、低八位，湿度高、低八位，两个字节的CRC校验位
//发送指令为0x2C06（默认）
IIC_Start();
IIC_SendByte(addr<<1 | write);//写7位I2C设备地址加0作为写取位,1为写取位
IIC_wait_ACK();
// delay_us(1);
IIC_SendByte(0x2C);//前半段发送指令为0x2C
IIC_wait_ACK();
// delay_us(1);
IIC_SendByte(0x06);//后半段发送指令为0x06
IIC_wait_ACK();
// delay_us(1);
IIC_Stop();
delay_ms(50);
IIC_Start();
IIC_SendByte(addr<<1 | read);//写7位I2C设备地址加1作为读取位,1为读取位
//SHT30返回的数值是6个元素的数组
if(IIC_wait_ACK()==0)
{
// delay_us(1);
buff[0]=IIC_RcvByte();//返回温度高8位
IIC_ACK();
buff[1]=IIC_RcvByte();//返回温度低8位
IIC_ACK();
buff[2]=IIC_RcvByte();//温度crc校验位
IIC_ACK();
buff[3]=IIC_RcvByte();//返回湿度高8位
IIC_ACK();
buff[4]=IIC_RcvByte();//返回湿度低8位
IIC_ACK();
buff[5]=IIC_RcvByte();//湿度crc校验位
IIC_NACK();
IIC_Stop();
}
// tem = (buff[0]<<8) + buff[1];
// hum = (buff[3]<<8) + buff[4];
tem = ((buff[0]<<8) | buff[1]);//将buff[0]采集到的温度8位数据与buff[1]采集到的低8位数据相或，实现温度拼接
hum = ((buff[3]<<8) | buff[4]);//将buff[3]采集到的湿度8位数据与buff[4]采集到的低8位数据相或，实现湿度拼接
//查询SHT30数据手册可知，温湿度的计算方法如下
Temperature= 175.0*(float)tem/65535.0-45.0 ;// T = -45 + 175 * tem / (2^16-1)
Humidity= 100.0*(float)hum/65535.0;// RH = hum*100 / (2^16-1)
if((Temperature>=-20)&&(Temperature<=125)&&(Humidity>=0)&&(Humidity<=100))//设定温度和湿度的阈值，超过这个阈值则返回错误提示
{
//printf("温度：%6.2f℃\r\n",Temperature);
//printf("湿度：%6.2f%%\r\n",Humidity);
}
else
{
//printf("温湿度超过给定阈值！\r\n");
}
hum=0;
tem=0;
}
下面这两句不明白的小伙伴，我另外一篇博文会专门介绍
GPIO寄存器配置讲解
#define IIC_INPUT_MODE_SET() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=8<<28;}//改变PB7对应位为1000（CNF[1:0]MODE[1:0]），设置成上拉或者下拉输入
#define IIC_OUTPUT_MODE_SET() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=3<<28;}//改变PB7对应位为0011，设置成通用推挽输出
三、主程序
main.c
/*------------------------TFT3.5接线--------------------------
// GND 电源地
// VCC 3.3v电源
// SCL PA0（SCLK）
// SDA PA1（MOSI）
// RES PA2
// DC PA3
// BLK PA4 控制背光
// MISO PA5
// CS1 PA6
// CS2 PA7
----------------------------------------------------------------*/
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "led.h"
#include "lcd_init.h"
#include "lcd.h"
#include "pic.h"
#include "usart.h"
#include "SH30.h"
extern float Temperature;
extern float Humidity;
unsigned char buf[2][24] = {0};
int main(void)
{
u8 i,j;
float t=0;
LED_Init();//LED初始化
LCD_Init();//LCD初始化
SHT30_Init();
uart_init(115200);
printf("SHT30初始化正常，已准备就绪！\r\n");
LCD_Fill(0,0,LCD_W,LCD_H,GREEN);
while(1)
{
SHT30_read_result(0x44);
sprintf((char *)buf[0],"Current Temp:%.2f",Temperature);
sprintf((char *)buf[1],"Current Humi:%.2f",Humidity);
LCD_ShowString(40,120,buf[0],WHITE,RED,32,0);
LCD_ShowString(40,160,buf[1],WHITE,RED,32,0);
delay_ms(2000);
}
}
四、实验结果
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