AHT20温湿度传感器的数据采集（基于I2C协议）

STM32硬件I2C与AHT20温湿度传感器数据采集
最新推荐文章于 2025-09-12 21:23:04 发布
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本文介绍了如何使用STM32的硬件I2C接口与AHT20温湿度传感器进行通信。首先讲解了I2C协议的基本概念，区分了硬件I2C与软件I2C的区别，硬件I2C在效率和速度上优于软件I2C。接着，提供了程序烧录的步骤，包括工程文件下载、编译、设置、烧录和传感器的接线方法。成功烧录后，可以通过串口助手查看传感器数据。

AHT20温湿度传感器的数据采集（基于I2C协议）

I2C协议简介

  • 硬件（固件） I2C 对应芯片上的 I2C 外设，有相应 I2C 驱动电路，其所使用的 I2C 管脚也是专用的
  • 软件（模拟） I2C 一般是用 GPIO 管脚，用软件控制管脚状态以模拟 I2C 通信波形
  • 硬件I2C和软件I2C区别：
    硬件 I2C 的效率要远高于软件的；软件 I2C 由于不受管脚限制，接口比较灵活
    硬件 I2C 是直接调用内部寄存器进行配置；软件 I2C 是通过 GPIO ，软件模拟寄存器的工作方式
    硬件 I2C 配置了 IO 口的功能（I2C 功能）；软件 I2C 没有配置 IO 口的功能
    硬件 I2C 的 I2C 写函数，有调用现成的函数或者给某个寄存器赋值；软件 I2C 传输数据的方式是一个 bit 一个 bit 模拟发生送的，肯定用到了循环
    根据代码量判断，硬件 I2C 的代码量肯定比软件 I2C 的代码量小
    硬件 I2C 用法比较复杂，软件 I2C 的流程更清楚一些
    硬件 I2C 的速度比软件 I2C 的速度快，并且硬件 I2C 可以用 DMA
    硬件 I2C 只能在固定管脚上；模拟 I2C 可以在任何管脚上
    软件 I2C 是程序员使用程序控制 SCL、SDA 线输出高低电平，模拟 I2C 协议的时序，一般较硬件 I2C 稳定，但是程序较为繁琐，但不难
    硬件 I2C 程序员只要调用 I2C 的控制函数即可，不用直接的去控制SCL、SDA 高低电平的输出，但是有些单片机的硬件 I2C 不太稳定，调试问题较多

程序烧录

工程文件下载
链接：https://pan.baidu.com/s/1_9a809N5EZrmR9gaJ9Ijfw（提取码：sstc）
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Arduino、ESP32驱动AHT20温湿度传感器（温湿度传感器）
不脱发的程序猿
12-06 1513
AHT20是一款MEMS半导体高精度低成本温湿度传感器。采用I2C接口，2V-5V宽电压工作范围。其稳定的性能及简洁的外围电路，使其能在恶劣环境下也能保持稳定性的工作。
基于I2C协议的AHT20温湿度传感器的数据采集
taguotog的博客
12-13 1078
本次任务围绕 I2C 总线通信协议展开，涉及对 “软件 I2C”（通过软件编程利用 GPIO 引脚模拟 I2C 时序，灵活性高但占用 CPU 资源且速度受限）和 “硬件 I2C”（STM32F103 内部集成专用硬件模块，依 I2C 协议设计电路逻辑，配置寄存器即可通信，速度快且减轻 CPU 负担但灵活性稍逊）概念的学习理解，同时依据 AHT20 数据手册，利用 STM32F103 编程实现每隔 2 秒采集温湿度数据并经串口发送至 Windows 10 上位机，达成温湿度监测数据的采集与反馈目的。
AHT20温湿度传感器
最新发布
dulin1990的博客
09-12 340
3 SDA I2C 数据线 接主控 I2C 的 SDA 引脚（如 STM32 的 PB7），需串联 4.7kΩ 上拉电阻（增强信号稳定性）4 SCL I2C 时钟线 接主控 I2C 的 SCL 引脚（如 STM32 的 PB6），同样串联 4.7kΩ 上拉电阻。1 VDD 电源输入 3.3V~5V 宽电压兼容，建议在引脚旁并联 100nF 陶瓷电容滤波，避免电源波动影响测量精度。2 GND 接地 与主控 GND 严格共地，减少接地噪声干扰。5~8 NC 空脚 无需连接，避免悬空引入干扰。
基于I2C的AHT20温湿度传感器的数据采集
lee_goi的博客
12-13 5466
摘要： 本文先介绍一下对I2C学习的理解，然后用I2C实现AHT20进行温湿度采集 文章目录摘要：一、I2C简介二、硬件I2C与软件I2C的区别三、实现I2CAHT20温湿度传感器的数据采集1、AHT20简介2、配置函数库，编写函数4、最终结果展示四、总结 一、I2C简介 IC( Inter-- Integrated Circuit）总线是一种由 PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。它是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。 在CPU与被控I2C之
AHT20温度采集
hhhhhh277523的博客
12-18 6920
AHT20温度采集1.“软件I2C”和“硬件I2C”2.stm32f103指南者外接AHT20进行温度采集。连接硬件代码实现 1.“软件I2C”和“硬件I2C” 所谓硬件I2C对应芯片上的I2C外设，有相应I2C驱动电路，其所使用的I2C管脚bai也是专用的；软件I2C一般是用GPIO管脚，用软件控制管脚状态以模拟I2C通信波形。 硬件I2C的效率要远高于软件的，而软件I2C由于不受管脚限制，接口比较灵活。 本次实验中使用的软件I2C 2.stm32f103指南者外接AHT20进行温度采集。 连接硬件 AH
I2C总线传输协议
大不列颠小小咸鱼
06-30 5329
一、I2C总线是一种双向的同步串行总线，它支持设备之间的短距离通信，经常用于处理器和一些外围设备之间的接口通信。I2C总线的标准通信速率是100Kbps，快速模式是400Kbps，高速模式支持3.4Mbps。I2C总线支持多设备的通信，而且各个设备之间的SCL和SDA线都是线与关系。I2C总线上扩展的器件的数量主要由电容负载来决定，其负载能力为400pF。I2C总线具有极低的电流消耗。 二、I2...
STM32F103完成基于I2C协议的AHT20温湿度传感器的数据采集（csdn）————程序.pdf
12-04
【STM32F103完成基于I2C协议的AHT20温湿度传感器的数据采集】 在嵌入式系统中，数据采集是常见的任务，尤其是对于环境监测应用。本教程将详细介绍如何使用STM32F103微控制器通过I2C协议与AHT20温湿度传感器进行通信...
基于I2C协议的AHT20温湿度传感器的数据采集实验（STM32MINI）-附件资源
03-05
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STM32温度湿度采集（AHT20)
m0_51969935的博客
11-04 3456
本文主要介绍I2C总线通信协议，STM32基于I2C协议实现AHT20温湿度传感器上位机数据采集
stc8g1k08硬件iic读取aht20温湿度及0.91寸oled显示
08-18
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AHT20 温湿度传感器 产品手册 A1 2020-4-16.pdf
08-13
AHT20，新一代温湿度传感器在尺寸与智能方面建立了新的标准：它嵌入了适于回流焊的双列扁平无引脚SMD 封装，底面 3 x 3mm ，高度1.0mm。传感器输出经过标定的数字信2号，标准 I C 格式。AHT20 配有一个全新设计的 ASIC专用芯片、一个经过改进的MEMS半导体电容式湿度传感元件和一个标准的片上温度传感元件，其性能已经大大提升甚至超出了前一代传感器的可靠性水平，新一代温湿度传感器，经过改进使其在恶劣环境下的性能更稳定
AHT20温湿度传感器STM32-I2C驱动，替代DHT11/DHT12/AM2320/SHT20/SHT30，IIC代码兼容AHT10/15-MEMS温湿度传感器
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Mark_md的博客
09-10 2万+
AHT20是国内奥松生成的I2C接口的MEMS温湿度传感器，具有体积小、精度高、成本低等优点。相较于AHT10，最显著的变化是体积由 5*4*1.6mm，缩小到 3*3*1.0mm。相对湿度精度 RH=±2%，温度精度 T=±0.3°C。测量相对湿度范围RH=0~100%，测量温度范围T=-40~85°C。从数据手册上看，AHT10/15/20只是供电电压不同，其他参数没有什么不同，其中AHT15具有聚四氟乙烯防水防尘膜，允许传感器在恶劣环境条件下使用(如喷淋水和高接触灰尘)。 ...
Arduino跨平台开发——AHT20温湿度传感器
qq_46770059的博客
07-22 1288
博客文章链接：https://blog.yyzt.site/840/.html。使用硬件IIC/软件IIC和AHT20温湿度传感器通信，读取温度值和湿度值。
AHT20温湿度传感器与LED屏显示
qq_52378452的博客
01-13 923
IIc协议实现OLED
STM32之基于I2C的温湿度采集（AHT20）
m0_58414679的博客
11-18 4884
本文内容：本文主要介绍I2C协议，以及用I2C口连接温湿度传感器AHT20，并通过串口显示温湿度数据到上位机。 一、何为I2C协议 （一）定义 I2C 通讯协议(Inter－Integrated Circuit)是由 Phiilps 公司开发的，由于它引脚少，硬件实现简单，可扩展性强，不需要USART、CAN 等通讯协议的外部收发设备，现在被广泛地使用在系统内多个集成电路(IC)间的通讯。 （二）I2C物理层 (1) 它是一个支持设备的总线。“总线”指多个设备共用的信号线。在一个 I2C 通讯总线中，.
STM32基于IIC的温湿度采集（AHT20）
古先生的博客
12-22 7466
本篇文章讲解了IIC协议的应用，区分了软件IIC和硬件IIC的区别，以及AHT20 向STM32 使用IIC 协议传输数据，并在上位机上面显示出来。 - 使用芯片：STM32F103ZET6（正点原子）、AHT20（奥松） - 实验环境：KEIL5
AHT20温湿度传感器数据采集
Uaena.&的博客
11-24 6690
目录一、I2C总线通信协议学习（一）I2C1.I2C协议简介2.I2C物理层和协议层3.硬件I2C和软件I2C（二）温湿度采集1.AHT20芯片的相关信息了解2.硬件连接3.代码实现4.烧录运行二、理解OLED屏显和汉字点阵编码原理参考文献 一、I2C总线通信协议学习 （一）I2C 1.I2C协议简介 I2C 通讯协议(Inter－Integrated Circuit)是由Phiilps公司开发的，由于它引脚少，硬件实现简单，可扩展性强，不需要USART、CAN等通讯协议的外部收发设备，现在被广泛地使用在系
STM32F103c8t6模拟I2C协议的AHT20温湿度传感器的数据采集
03-26
<think>好的，我需要帮助用户解决STM32F103C8T6通过模拟I2C与AHT20通信的问题。用户想要示例代码，所以我得先确保代码正确，并符合他们的需求。 首先，用户提到使用模拟I2C协议，所以不能依赖硬件I2C，需要软件实现GPIO控制。我需要定义SDA和SCL的引脚，并初始化它们为输出模式。通常，这两个引脚需要上拉电阻，但用户可能已经接好，所以在代码中可能需要配置为开漏模式，但STM32的GPIO模式设置可能需要特别注意。不过，模拟I2C通常会将引脚设置为推挽输出，并在适当的时候切换为输入读取数据。因此，初始化部分应该设置GPIO为输出，并初始化为高电平。 接下来是I2C的起始和停止信号。起始信号是SCL高时，SDA从高到低；停止信号是SCL高时，SDA从低到高。这部分需要正确实现时序，可能需要微秒级的延时，这里用HAL_Delay不太合适，应该用更精确的延时函数，比如HAL_Delay(1)可能太长，但作为示例代码可能简化处理，用户实际使用时可能需要调整。 发送字节的函数需要逐位发送，从高位开始。每个时钟周期，设置SDA的电平，然后拉高SCL，保持一段时间，再拉低SCL。接收字节时，需要释放SDA（设置为输入模式），读取每一位，并在SCL高时采样。 AHT20的初始化步骤需要发送初始化命令，比如0xE1后跟两个参数0x08和0x00。然后需要等待传感器校准完成，通过读取状态字，判断最高位是否为0。如果校准未完成，可能需要延时等待。 读取数据时，发送触发测量命令0xAC，然后等待数据就绪，同样通过状态字判断。之后读取6个字节的数据，组合成温湿度值。注意数据需要转换，比如湿度值SRH是20位的，温度是20位的，需要按位操作提取，并进行公式计算。 示例代码中需要包含这些步骤，并添加必要的注释，让用户理解每个部分的作用。同时，需要提醒用户检查引脚配置、延时函数是否合适，以及可能的硬件连接问题。 可能的问题包括：I2C地址是否正确（AHT20地址是0x38），GPIO是否正确配置，延时是否足够，是否处理了传感器的响应信号（ACK/NACK）。此外，用户可能需要根据实际情况调整计算公式中的参数，确保温湿度值的准确性。 最后，生成相关问题，帮助用户深入理解，比如如何提高采集精度，处理通信失败的情况，或者优化代码结构。这些问题应该与用户的应用场景相关，帮助他们进一步开发和调试。</think>### 解答步骤 #### 步骤1：配置GPIO模拟I2C协议 STM32F103C8T6需通过GPIO模拟I2C时序，定义`SDA`和`SCL`引脚： ```c // 定义I2C引脚（示例使用GPIOB_Pin6和GPIOB_Pin7） #define I2C_SCL_PIN GPIO_PIN_6 #define I2C_SDA_PIN GPIO_PIN_7 #define I2C_PORT GPIOB // 初始化GPIO void I2C_Init() { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; // 开漏输出模式 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; GPIO_InitStruct.Pin = I2C_SCL_PIN | I2C_SDA_PIN; HAL_GPIO_Init(I2C_PORT, &GPIO_InitStruct); HAL_GPIO_WritePin(I2C_PORT, I2C_SCL_PIN, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(I2C_PORT, I2C_SDA_PIN, GPIO_PIN_SET); } ``` #### 步骤2：实现I2C基础函数 包括起始信号、停止信号、发送字节、接收应答等： ```c // I2C起始信号 void I2C_Start() { HAL_GPIO_WritePin(I2C_PORT, I2C_SDA_PIN, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(I2C_PORT, I2C_SCL_PIN, GPIO_PIN_SET); Delay_us(5); HAL_GPIO_WritePin(I2C_PORT, I2C_SDA_PIN, GPIO_PIN_RESET); Delay_us(5); HAL_GPIO_WritePin(I2C_PORT, I2C_SCL_PIN, GPIO_PIN_RESET); } // 发送一个字节 void I2C_WriteByte(uint8_t data) { for (int i = 0; i < 8; i++) { HAL_GPIO_WritePin(I2C_PORT, I2C_SDA_PIN, (data & 0x80) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET); data <<= 1; HAL_GPIO_WritePin(I2C_PORT, I2C_SCL_PIN, GPIO_PIN_SET); Delay_us(5); HAL_GPIO_WritePin(I2C_PORT, I2C_SCL_PIN, GPIO_PIN_RESET); Delay_us(5); } // 等待ACK HAL_GPIO_WritePin(I2C_PORT, I2C_SDA_PIN, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(I2C_PORT, I2C_SCL_PIN, GPIO_PIN_SET); Delay_us(5); HAL_GPIO_WritePin(I2C_PORT, I2C_SCL_PIN, GPIO_PIN_RESET); } ``` #### 步骤3：AHT20初始化与数据读取 AHT20需发送校准命令并等待就绪： ```c #define AHT20_ADDRESS 0x38 // I2C地址 void AHT20_Init() { I2C_Start(); I2C_WriteByte(AHT20_ADDRESS << 1); // 写模式 I2C_WriteByte(0xE1); // 初始化命令 I2C_WriteByte(0x08); // 参数1 I2C_WriteByte(0x00); // 参数2 I2C_Stop(); HAL_Delay(40); // 等待校准完成 } // 读取温湿度数据 void AHT20_ReadData(float *temp, float *humi) { uint8_t data[6] = {0}; I2C_Start(); I2C_WriteByte(AHT20_ADDRESS << 1); I2C_WriteByte(0xAC); // 触发测量命令 I2C_WriteByte(0x33); I2C_WriteByte(0x00); I2C_Stop(); HAL_Delay(80); // 等待测量完成 // 读取6字节数据 I2C_Start(); I2C_WriteByte((AHT20_ADDRESS << 1) | 0x01); // 读模式 for (int i = 0; i < 5; i++) { data[i] = I2C_ReadByte(); I2C_SendAck(0); // 发送ACK } I2C_SendAck(1); // 发送NACK I2C_Stop(); // 数据解析（公式见AHT20手册） uint32_t raw_humi = ((data[1] << 16) | (data[2] << 8) | data[3]) >> 4; uint32_t raw_temp = ((data[3] & 0x0F) << 16) | (data[4] << 8) | data[5]; *humi = (raw_humi * 100.0) / (1 << 20); *temp = (raw_temp * 200.0) / (1 << 20) - 50; } ``` #### 步骤4：主函数调用 ```c int main() { HAL_Init(); SystemClock_Config(); I2C_Init(); AHT20_Init(); float temp, humi; while (1) { AHT20_ReadData(&temp, &humi); HAL_Delay(2000); // 每2秒采集一次 } } ``` #### 注意事项 1. **延时函数**需根据实际时钟频率调整（示例中`Delay_us`需自行实现） 2. **GPIO模式**需根据硬件设计选择（开漏输出需外接上拉电阻） 3. **数据校验**需检查状态字（参考AHT20手册）[^1][^2] ---
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