AHT20温湿度采集与OLED显示

最新推荐文章于 2025-04-09 16:34:59 发布

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文章目录

一、串口显示温湿度数据
二、OLED显示姓名学号
三、OLED滑动显示
- 1.代码修改
- 3.结果演示
四、OLED显示温湿度
总结

一、串口显示温湿度数据

I2C简介

I²C（Inter-Integrated Circuit）总线是一种由Philips（现NXP Semiconductors）开发的简单的双向二线制串行总线协议。它允许微控制器和其他集成电路（ICs）进行短距离通信，主要用于连接低速的外围设备。I²C总线仅使用两条线路：一条串行数据线SDA（Serial Data Line）和一条串行时钟线SCL（Serial Clock Line）。这两条线通常通过上拉电阻连接到电源电压。

物理层特性

半双工通信：由于SDA线既是数据发送线也是数据接收线，I²C总线是半双工的，意味着数据传输在同一时间只能朝一个方向进行。
开漏输出：每个I²C设备的SDA和SCL引脚通常采用开漏输出结构，这使得多个设备可以共享总线而不相互干扰，因为它们不会试图主动将线拉至高电平，而是依赖上拉电阻来保持线处于高电平状态。
“线与”逻辑：由于使用了开漏输出，当多个设备尝试同时将线拉低时，总线电平可以被拉至低，从而实现逻辑“与”操作。
总线仲裁：如果多个主控设备试图控制总线，仲裁过程确保只有一个主控设备能够成功发送数据。这是通过检测SDA线上的数据是否与预期的一致来实现的，如果不一致，则说明有冲突，主控设备会停止传输并释放总线。
协议层特性
寻址：I²C设备通过一个7位或10位地址来识别，这取决于设备是否支持扩展地址。地址通常在设备的数据手册中指定，且部分设备允许通过硬件跳线或软件配置来改变地址。
启动和停止条件：通信开始时，必须有一个启动条件，即SCL为高时SDA从高到低的变化；而通信结束时，必须有一个停止条件，即SCL为高时SDA从低到高的变化。
应答位：每次传输字节后，接收方会发送一个应答位，表示数据已正确接收。如果发送方没有接收到应答位，则可能需要重传数据或者检查总线错误。
数据传输：数据以字节为单位传输，每个字节后跟随一个应答位。数据的传输是同步的，由SCL时钟信号的上升沿触发数据采样。

速度模式

I²C协议支持多种速度模式：

标准模式：最高100 kbps
快速模式：最高400 kbps
快速模式+：最高1 Mbps
高速模式：最高3.4 Mbps
模拟快速模式：最高10 Mbps（非官方）
I²C总线的简单性和效率使其成为许多嵌入式系统中的常见选择，用于连接如传感器、EEPROM、RTC（实时钟）、ADCs（模数转换器）、DACs（数模转换器）等低速设备。

1.工程项目配置

RCC配置
在这里插入图片描述
SYS配置

USART1配置，进行串口通信端口的配置

I2C1配置，连接温湿度传感器AHT20

时钟配置

项目工程配置

最后打开工程

2.代码修改

为实现温度采集，需要加入以下两个文件
在这里插入图片描述
aht20.c代码如下

#include "aht20.h"

#define AHT20_ADDRESS 0x70 // 从机地址
//AHT20 的驱动程序
 void AHT20_Init () //AHT20初始化函数  记住要在"aht20.h"中声明
{
   
  uint8_t readBuffer;//用于接收状态信息
  HAL_Delay(40);
  HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, AHT20_ADDRESS, &readBuffer, 1, HAL_MAX_DELAY);//I2C读取函数，读数据函数 readBuffer此时获得了一个字节的状态字。
  if((readBuffer & 0x08) == 0x00) //判断第三位是否为0 发送0xBE命令初始化
  {
   
	  uint8_t sendBuffer [3] = {
   0xBE , 0x08 , 0x00};
	  HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, AHT20_ADDRESS, sendBuffer, 3, HAL_MAX_DELAY);//I2C发送函数
  }

}

 void AHT20_Read(float *Temperature , float *Humidity) //AHT20读取温度湿度函数  记住要在"aht20.h"中声明
{
   
	uint8_t sendBuffer [3] = {
   0xAC , 0x33 , 0x00};
	uint8_t readBuffer [6];
	HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, AHT20_ADDRESS, sendBuffer, 3, HAL_MAX_DELAY);
	HAL_Delay(75);
	HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, AHT20_ADDRESS, readBuffer, 6, HAL_MAX_DELAY);
	if((readBuffer[0] & 0x80) == 0x00)
	{
   
		uint32_t date = 0;//接收温湿度需要2个半字节 所以要32
		date = ((uint32_t )readBuffer[3] >> 4) + ((uint32_t )readBuffer[2] << 4) + ((uint32_t )readBuffer[1] << 12);//对数据进行移位拼接.
		*Humidity = date * 100.0f / (1 << 20);//(1 << 20) 意为2的20次方. 乘100.0可以表示为百分数

		date = (((uint32_t )readBuffer[3] & 0x0F)<< 16) + ((uint32_t )readBuffer[4] << 8) + (uint32_t )readBuffer[5];//& 0x0F: 将这个无符号整数与十六进制数0x0F进行按位与操作。0x0F的二进制表示为00001111，这个操作会保留readBuffer[3]的低四位，即将高四位清零。
		*Temperature = date * 200.0f / (1 << 20) - 50;
	}
}

aht20.h代码如下

/*
 * aht20.h
 *
 *  Created on: Apr 25, 2024
 *      Author: lenovo
 */

#ifndef INC_AHT20_H_
#define INC_AHT20_H_

#include "i2c.h"
 void AHT20_Init (void);

 void AHT20_Read(float *Temperature , float *Humidity);
#endif /* INC_AHT20_H_ */

修改main文件，代码如下

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2024 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "i2c.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "i2c.h"
#include <stdio.h>
#include "string.h"
#include "aht20.h"
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
   
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_I2C1_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  AHT20_Init ();//初始化AHT20

  float temperature , humidity ;
  char message [50];
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
   
	  AHT20_Read( &temperature , &humidity); //读取AHT20
	  sprintf(message ,"温度: %f℃ , 湿度: %f.\r\n",temperature , humidity);//拼接
	  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)message,strlen(message) , HAL_MAX_DELAY);//串口发???函??
	  HAL_Delay(1000);
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
   
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {
   0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {
   0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
  RCC_OscInitStruct