IIC协议读取温湿度数据

已于 2023-11-25 22:36:40 修改
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文章标签： 嵌入式硬件 stm32 c语言
于 2023-11-15 19:22:34 首次发布
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1. 学习I2C总线通信协议，使用STM32F103完成基于I2C协议的AHT20温湿度传感器的数据采集，并将采集的温度-湿度值通过串口输出。

1）解释什么是“软件I2C”和“硬件I2C”？

软件I2C
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（那些电平转化芯片），现在被广泛地使用在系统内多个集成电路(IC)间的通讯。
I2C只有一跟数据总线 SDA(Serial Data Line)，串行数据总线，只能一位一位的发送数据，属于串行通信，采用半双工通信
半双工通信：可以实现双向的通信，但不能在两个方向上同时进行，必须轮流交替进行，其实也可以理解成一种可以切换方向的单工通信，同一时刻必须只能一个方向传输，只需一根数据线.
对于I2C通讯协议把它分为物理层和协议层物理层规定通讯系统中具有机械、电子功能部分的特性（硬件部分），确保原始数据在物理媒体的传输。协议层主要规定通讯逻辑，统一收发双方的数据打包、解包标准（软件层面）。
物理层
IIC是一个支持设备的总线。可连接多个 IIC 通讯设备，支持多个通讯主机及多个通讯从机。对于IIC 总线，只使用两条总线线路，一条双向串行数据线(SDA) ，一条串行时钟线(SCL)。
IIC 通讯设备常用连接方式：
在这里插入图片描述
I2C总线的协议层
I2C总线上的每一个设备都可以作为主设备或者从设备，而且每一个设备都会对应一个唯一的设备地址。通常的我们将CPU模块作为主设备，而挂接在总线上的其他设备作为从设备。I2C总线上的主设备与从设备之间以8字节为单位进行双向数据传输，并且每个单位后还须跟着一位ACK位。其中数据在SCL处于低电平时被放到SDA数据线上，在SCL处于高电平时进行数据的采样。
硬件I2C
硬件 I2C：是指直接利用 STM32 芯片中的硬件 I2C 外设，该硬件 I2C 外设跟 USART串口外设类似，只要配置好对应的寄存器，外设就会产生标准串口协议的时序。使用它的I2C 外设则可以方便地通过外设寄存器来控制硬件I2C外设产生 I2C 协议方式的通讯，而不需要内核直接控制引脚的电平。

软件模拟I2C：即直接使用CPU内核按照 I2C 协议的要求控制GPIO输出高低电平。如控制产生 I2C 的起始信号时，先控制作为 SCL 线的 GPIO 引脚输出高电平，然后控制作为 SDA 线的GPIO引脚在此期间完成由高电平至低电平的切换，最后再控制SCL 线切换为低电平，这样就输出了一个标准的 I2C 起始信号。

硬件 I2C 直接使用外设来控制引脚，可以减轻 CPU 的负担。不过使用硬件I2C 时必须使用某些固定的引脚作为 SCL 和 SDA，软件模拟 I2C 则可以使用任意 GPIO 引脚，相对比较灵活。

2）阅读AHT20数据手册，编程实现：每隔2秒钟采集一次温湿度数据，并通过串口发送到上位机（win10）。

2.1 配置STM32CubeMX
新建一个工程，选择芯片STM32F103C8T6
在这里插入图片描述
RCC配置

在这里插入图片描述
SYS设置
在这里插入图片描述
USART1设置：
在这里插入图片描述
然后打开时钟配置“clock configuration"
在这里插入图片描述
选择两个引脚为SDA SCL
选择PB6和PB7
打开I2C1Z设置
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
然后生成工程就行
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2.2 配置KEIL代码

AHT20芯片代码官网下载：http://www.aosong.com/class-36-2.html

然后将下载的AHT放置在文件目录下
在这里插入图片描述
然后添加路径
在这里插入图片描述
然后将AHT中两个文件加入到AHT组中
在这里插入图片描述
这样基本的导入就做好了，另外还需要在”Target“栏中打开”Use MicroLIB“
在这里插入图片描述
2.3模块函数修改
本次实验使用的是HAL库，故我们先将AHT的c文件进行如下修改：

#include "AHT20-21_DEMO_V1_3.h" 
#include "gpio.h"
#include "i2c.h"


void Delay_N10us(uint32_t t)//延时函数
{
  uint32_t k;

   while(t--)
  {
    for (k = 0; k < 2; k++);//110
  }
}

void SensorDelay_us(uint32_t t)//延时函数
{
		
	for(t = t-2; t>0; t--)
	{
		Delay_N10us(1);
	}
}

void Delay_4us(void)		//延时函数
{	
	Delay_N10us(1);
	Delay_N10us(1);
	Delay_N10us(1);
	Delay_N10us(1);
}
void Delay_5us(void)		//延时函数
{	
	Delay_N10us(1);
	Delay_N10us(1);
	Delay_N10us(1);
	Delay_N10us(1);
	Delay_N10us(1);

}

void Delay_1ms(uint32_t t)		//延时函数
{
   while(t--)
  {
    SensorDelay_us(1000);//延时1ms
  }
}


//void AHT20_Clock_Init(void)		//延时函数
//{
//	RCC_APB2PeriphClockCmd(CC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
//}

void SDA_Pin_Output_High(void)   //将PB7配置为输出 ， 并设置为高电平， PB7作为I2C的SDA
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
	GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;//推挽输出
	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7;
	GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
	HAL_GPIO_Init(GPIOB,& GPIO_InitStruct);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_SET);
}

void SDA_Pin_Output_Low(void)  //将P7配置为输出  并设置为低电平
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
	GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;//推挽输出
	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7;
	GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
	HAL_GPIO_Init(GPIOB,& GPIO_InitStruct);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_RESET);
}

void SDA_Pin_IN_FLOATING(void)  //SDA配置为浮空输入
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
	GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;//浮空
	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7;
	GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
	HAL_GPIO_Init( GPIOB,&GPIO_InitStruct);
}


void SCL_Pin_Output_High(void) //SCL输出高电平，P14作为I2C的SCL
{
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET);
}

void SCL_Pin_Output_Low(void) //SCL输出低电平
{
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_RESET);
}

void Init_I2C_Sensor_Port(void) //初始化I2C接口,输出为高电平
{	
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
	GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;//推挽输出
	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7;
	GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
	HAL_GPIO_Init(GPIOB,& GPIO_InitStruct);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_15,GPIO_PIN_SET);

	
	GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;//推挽输出
	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6;
	GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
	HAL_GPIO_Init(GPIOB,& GPIO_InitStruct);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_15,GPIO_PIN_SET);
	
}
void I2C_Start(void)		 //I2C主机发送START信号
{
	SDA_Pin_Output_High();
	SensorDelay_us(8);
	SCL_Pin_Output_High();
	SensorDelay_us(8);
	SDA_Pin_Output_Low();
	SensorDelay_us(8);
	SCL_Pin_Output_Low();
	SensorDelay_us(8);   
}


void AHT20_WR_Byte(uint8_t Byte) //往AHT20写一个字节
{
	uint8_t Data,N,i;	
	Data=Byte;
	i = 0x80;
	for(N=0;N<8;N++)
	{
		SCL_Pin_Output_Low(); 
		Delay_4us();	
		if(i&Data)
		{
			SDA_Pin_Output_High();
		}
		else
		{
			SDA_Pin_Output_Low();
		}	
			
    SCL_Pin_Output_High();
		Delay_4us();
		Data <<= 1;
		 
	}
	SCL_Pin_Output_Low();
	SensorDelay_us(8);   
	SDA_Pin_IN_FLOATING();
	SensorDelay_us(8);	
}	


uint8_t AHT20_RD_Byte(void)//从AHT20读取一个字节
{
		uint8_t Byte,i,a;
	Byte = 0;
	SCL_Pin_Output_Low();
	
	SDA_Pin_IN_FLOATING();
	SensorDelay_us(8);	
	
	for(i=0;i<8;i++)
	{
    SCL_Pin_Output_High();
		
		Delay_5us();
		a=0;
		
		//if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_15)) a=1;
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_7)) a=1;
		Byte = (Byte<<1)|a;
		
		//SCL_Pin_Output_Low();
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_RESET);
		Delay_5us();
	}
  SDA_Pin_IN_FLOATING();
	SensorDelay_us(8);	
	return Byte;
}


uint8_t Receive_ACK(void)   //看AHT20是否有回复ACK
{
	uint16_t CNT;
	CNT = 0;
	SCL_Pin_Output_Low();	
	SDA_Pin_IN_FLOATING();
	SensorDelay_us(8);	
	SCL_Pin_Output_High();	
	SensorDelay_us(8);	
	while((HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_7))  && CNT < 100) 
	CNT++;
	if(CNT == 100)
	{
		return 0;
	}
 	SCL_Pin_Output_Low();	
	SensorDelay_us(8);	
	return 1;
}

void Send_ACK(void)		  //主机回复ACK信号
{
	SCL_Pin_Output_Low();	
	SensorDelay_us(8);	
	SDA_Pin_Output_Low();
	SensorDelay_us(8);	
	SCL_Pin_Output_High();	
	SensorDelay_us(8);
	SCL_Pin_Output_Low();	
	SensorDelay_us(8);
	SDA_Pin_IN_FLOATING();
	SensorDelay_us(8);
}

void Send_NOT_ACK(void)	//主机不回复ACK
{
	SCL_Pin_Output_Low();	
	SensorDelay_us(8);
	SDA_Pin_Output_High();
	SensorDelay_us(8);
	SCL_Pin_Output_High();	
	SensorDelay_us(8);		
	SCL_Pin_Output_Low();	
	SensorDelay_us(8);
    SDA_Pin_Output_Low();
	SensorDelay_us(8);
}

void Stop_I2C(void)	  //一条协议结束
{
	SDA_Pin_Output_Low();
	SensorDelay_us(8);
	SCL_Pin_Output_High();	
	SensorDelay_us(8);
	SDA_Pin_Output_High();
	SensorDelay_us(8);
}

uint8_t AHT20_Read_Status(void)//读取AHT20的状态寄存器
{

	uint8_t Byte_first;	
	I2C_Start();
	AHT20_WR_Byte(0x71);
	Receive_ACK();
	Byte_first = AHT20_RD_Byte();
	Send_NOT_ACK();
	Stop_I2C();
	return Byte_first;
}

uint8_t AHT20_Read_Cal_Enable(void)  //查询cal enable位有没有使能
{
	uint8_t val = 0;//ret = 0,
  val = AHT20_Read_Status();
	 if((val & 0x68)==0x08)
		 return 1;
   else  return 0;
 }

void AHT20_SendAC(void) //向AHT20发送AC命令
{

	I2C_Start();
	AHT20_WR_Byte(0x70);
	Receive_ACK();
	AHT20_WR_Byte(0xac);//0xAC采集命令
	Receive_ACK();
	AHT20_WR_Byte(0x33);
	Receive_ACK();
	AHT20_WR_Byte(0x00);
	Receive_ACK();
	Stop_I2C();

}

//CRC校验类型：CRC8/MAXIM
//多项式：X8+X5+X4+1
//Poly：0011 0001  0x31
//高位放到后面就变成 1000 1100 0x8c
//C现实代码：
uint8_t Calc_CRC8(uint8_t *message,uint8_t Num)
{
	uint8_t i;
	uint8_t byte;
	uint8_t crc=0xFF;
  for(byte=0; byte<Num; byte++)
  {
    crc^=(message[byte]);
    for(i=8;i>0;--i)
    {
      if(crc&0x80) crc=(crc<<1)^0x31;
      else crc=(crc<<1);
    }
  }
        return crc;
}

void AHT20_Read_CTdata(uint32_t *ct) //没有CRC校验，直接读取AHT20的温度和湿度数据
{
		volatile uint8_t  Byte_1th=0;
	volatile uint8_t  Byte_2th=0;
	volatile uint8_t  Byte_3th=0;
	volatile uint8_t  Byte_4th=0;
	volatile uint8_t  Byte_5th=0;
	volatile uint8_t  Byte_6th=0;
	 uint32_t RetuData = 0;
	uint16_t cnt = 0;
	AHT20_SendAC();//向AHT10发送AC命令
	Delay_1ms(80);//延时80ms左右	
    cnt = 0;
	while(((AHT20_Read_Status()&0x80)==0x80))//直到状态bit[7]为0，表示为空闲状态，若为1，表示忙状态
	{
		SensorDelay_us(1508);
		if(cnt++>=100)
		{
		 break;
		 }
	}
	I2C_Start();
	AHT20_WR_Byte(0x71);
	Receive_ACK();
	Byte_1th = AHT20_RD_Byte();//状态字，查询到状态为0x98,表示为忙状态，bit[7]为1；状态为0x1C，或者0x0C，或者0x08表示为空闲状态，bit[7]为0
	Send_ACK();
	Byte_2th = AHT20_RD_Byte();//湿度
	Send_ACK();
	Byte_3th = AHT20_RD_Byte();//湿度
	Send_ACK();
	Byte_4th = AHT20_RD_Byte();//湿度/温度
	Send_ACK();
	Byte_5th = AHT20_RD_Byte();//温度
	Send_ACK();
	Byte_6th = AHT20_RD_Byte();//温度
	Send_NOT_ACK();
	Stop_I2C();

	RetuData = (RetuData|Byte_2th)<<8;
	RetuData = (RetuData|Byte_3th)<<8;
	RetuData = (RetuData|Byte_4th);
	RetuData =RetuData >>4;
	ct[0] = RetuData;//湿度
	RetuData = 0;
	RetuData = (RetuData|Byte_4th)<<8;
	RetuData = (RetuData|Byte_5th)<<8;
	RetuData = (RetuData|Byte_6th);
	RetuData = RetuData&0xfffff;
	ct[1] =RetuData; //温度

}


void AHT20_Read_CTdata_crc(uint32_t *ct) //CRC校验后，读取AHT20的温度和湿度数据
{
		volatile uint8_t  Byte_1th=0;
	volatile uint8_t  Byte_2th=0;
	volatile uint8_t  Byte_3th=0;
	volatile uint8_t  Byte_4th=0;
	volatile uint8_t  Byte_5th=0;
	volatile uint8_t  Byte_6th=0;
	volatile uint8_t  Byte_7th=0;
	 uint32_t RetuData = 0;
	 uint16_t cnt = 0;
	// uint8_t  CRCDATA=0;
	 uint8_t  CTDATA[6]={0};//用于CRC传递数组
	
	AHT20_SendAC();//向AHT10发送AC命令
	Delay_1ms(80);//延时80ms左右	
    cnt = 0;
	while(((AHT20_Read_Status()&0x80)==0x80))//直到状态bit[7]为0，表示为空闲状态，若为1，表示忙状态
	{
		SensorDelay_us(1508);
		if(cnt++>=100)
		{
		 break;
		}
	}
	
	I2C_Start();

	AHT20_WR_Byte(0x71);
	Receive_ACK();
	CTDATA[0]=Byte_1th = AHT20_RD_Byte();//状态字，查询到状态为0x98,表示为忙状态，bit[7]为1；状态为0x1C，或者0x0C，或者0x08表示为空闲状态，bit[7]为0
	Send_ACK();
	CTDATA[1]=Byte_2th = AHT20_RD_Byte();//湿度
	Send_ACK();
	CTDATA[2]=Byte_3th = AHT20_RD_Byte();//湿度
	Send_ACK();
	CTDATA[3]=Byte_4th = AHT20_RD_Byte();//湿度/温度
	Send_ACK();
	CTDATA[4]=Byte_5th = AHT20_RD_Byte();//温度
	Send_ACK();
	CTDATA[5]=Byte_6th = AHT20_RD_Byte();//温度
	Send_ACK();
	Byte_7th = AHT20_RD_Byte();//CRC数据
	Send_NOT_ACK();                           //注意: 最后是发送NAK
	Stop_I2C();
	
	if(Calc_CRC8(CTDATA,6)==Byte_7th)
	{
	RetuData = (RetuData|Byte_2th)<<8;
	RetuData = (RetuData|Byte_3th)<<8;
	RetuData = (RetuData|Byte_4th);
	RetuData =RetuData >>4;
	ct[0] = RetuData;//湿度
	RetuData = 0;
	RetuData = (RetuData|Byte_4th)<<8;
	RetuData = (RetuData|Byte_5th)<<8;
	RetuData = (RetuData|Byte_6th);
	RetuData = RetuData&0xfffff;
	ct[1] =RetuData; //温度
		
	}
	else
	{
		ct[0]=0x00;
		ct[1]=0x00;//校验错误返回值，客户可以根据自己需要更改
	}//CRC数据
}


void AHT20_Init(void)   //初始化AHT20
{	
	Init_I2C_Sensor_Port();
	I2C_Start();
	AHT20_WR_Byte(0x70);
	Receive_ACK();
	AHT20_WR_Byte(0xa8);//0xA8进入NOR工作模式
	Receive_ACK();
	AHT20_WR_Byte(0x00);
	Receive_ACK();
	AHT20_WR_Byte(0x00);
	Receive_ACK();
	Stop_I2C();

	Delay_1ms(10);//延时10ms左右

	I2C_Start();
	AHT20_WR_Byte(0x70);
	Receive_ACK();
	AHT20_WR_Byte(0xbe);//0xBE初始化命令，AHT20的初始化命令是0xBE,   AHT10的初始化命令是0xE1
	Receive_ACK();
	AHT20_WR_Byte(0x08);//相关寄存器bit[3]置1，为校准输出
	Receive_ACK();
	AHT20_WR_Byte(0x00);
	Receive_ACK();
	Stop_I2C();
	Delay_1ms(10);//延时10ms左右
}
void JH_Reset_REG(uint8_t addr)
{
	
	uint8_t Byte_first,Byte_second,Byte_third;
	I2C_Start();
	AHT20_WR_Byte(0x70);//原来是0x70
	Receive_ACK();
	AHT20_WR_Byte(addr);
	Receive_ACK();
	AHT20_WR_Byte(0x00);
	Receive_ACK();
	AHT20_WR_Byte(0x00);
	Receive_ACK();
	Stop_I2C();

	Delay_1ms(5);//延时5ms左右
	I2C_Start();
	AHT20_WR_Byte(0x71);//
	Receive_ACK();
	Byte_first = AHT20_RD_Byte();
	Send_ACK();
	Byte_second = AHT20_RD_Byte();
	Send_ACK();
	Byte_third = AHT20_RD_Byte();
	Send_NOT_ACK();
	Stop_I2C();
	
  Delay_1ms(10);//延时10ms左右
	I2C_Start();
	AHT20_WR_Byte(0x70);///
	Receive_ACK();
	AHT20_WR_Byte(0xB0|addr);//寄存器命令
	Receive_ACK();
	AHT20_WR_Byte(Byte_second);
	Receive_ACK();
	AHT20_WR_Byte(Byte_third);
	Receive_ACK();
	Stop_I2C();
	
	Byte_second=0x00;
	Byte_third =0x00;
}

void AHT20_Start_Init(void)
{
	JH_Reset_REG(0x1b);
	JH_Reset_REG(0x1c);
	JH_Reset_REG(0x1e);
}

头文件修改如下：

#ifndef _AHT20_DEMO_
#define _AHT20_DEMO_

#include "main.h"  

void Delay_N10us(uint32_t t);//延时函数
void SensorDelay_us(uint32_t t);//延时函数
void Delay_4us(void);		//延时函数
void Delay_5us(void);		//延时函数
void Delay_1ms(uint32_t t);	
void AHT20_Clock_Init(void);		//延时函数
void SDA_Pin_Output_High(void)  ; //将PB15配置为输出 ， 并设置为高电平， PB15作为I2C的SDA
void SDA_Pin_Output_Low(void);  //将P15配置为输出  并设置为低电平
void SDA_Pin_IN_FLOATING(void);  //SDA配置为浮空输入
void SCL_Pin_Output_High(void); //SCL输出高电平，P14作为I2C的SCL
void SCL_Pin_Output_Low(void); //SCL输出低电平
void Init_I2C_Sensor_Port(void); //初始化I2C接口,输出为高电平
void I2C_Start(void);		 //I2C主机发送START信号
void AHT20_WR_Byte(uint8_t Byte); //往AHT20写一个字节
uint8_t AHT20_RD_Byte(void);//从AHT20读取一个字节
uint8_t Receive_ACK(void);   //看AHT20是否有回复ACK
void Send_ACK(void)	;	  //主机回复ACK信号
void Send_NOT_ACK(void);	//主机不回复ACK
void Stop_I2C(void);	  //一条协议结束
uint8_t AHT20_Read_Status(void);//读取AHT20的状态寄存器
uint8_t AHT20_Read_Cal_Enable(void);  //查询cal enable位有没有使能
void AHT20_SendAC(void); //向AHT20发送AC命令
uint8_t Calc_CRC8(uint8_t *message,uint8_t Num);
void AHT20_Read_CTdata(uint32_t *ct); //没有CRC校验，直接读取AHT20的温度和湿度数据
void AHT20_Read_CTdata_crc(uint32_t *ct); //CRC校验后，读取AHT20的温度和湿度数据
void AHT20_Init(void);   //初始化AHT20
void JH_Reset_REG(uint8_t addr);///重置寄存器
void AHT20_Start_Init(void);///上电初始化进入正常测量状态
#endif

打开工程的”main.c“，写入以下代码

#include "main.h"
#include "dma.h"
#include "i2c.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include<stdio.h>
#include "AHT20-21_DEMO_V1_3.h" 
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
int fputc(int ch, FILE *f)
 
{
 
  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);
 
  return ch;
 
}
/* 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)
{
	uint32_t CT_data[2]={0,0};
	volatile int  c1,t1;
	Delay_1ms(500);
  HAL_Init();
  
  SystemClock_Config();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_I2C1_Init();	
  MX_USART1_UART_Init();
	
  AHT20_Init();
	Delay_1ms(500);




  while (1)
  {
    
		AHT20_Read_CTdata_crc(CT_data);  //crc校验后，读取AHT20的温度和湿度数据 
	

		c1 = CT_data[0]*1000/1024/1024;  //计算得到湿度值c1（放大了10倍）
		t1 = CT_data[1]*2000/1024/1024-500;//计算得到温度值t1（放大了10倍）
		printf("正在检测");
		HAL_Delay(100);
		printf("\r\n");
		HAL_Delay(1000);
		printf("温度:%d%d.%d",t1/100,(t1/10)%10,t1%10);
		printf("湿度:%d%d.%d",c1/100,(c1/10)%10,c1%10);
		printf("\r\n");
		HAL_Delay(1000);
		printf("等待");
		HAL_Delay(100);
		printf(".");
		HAL_Delay(100);
		printf(".");
		HAL_Delay(100);
		printf(".");
		HAL_Delay(100);
		printf(".");
		HAL_Delay(100);
		printf(".");
		HAL_Delay(100);
		printf(".");
		HAL_Delay(100);
		printf(".");
		HAL_Delay(100);
		printf(".");
		HAL_Delay(100);
		printf(".");
		HAL_Delay(100);
		printf(".");
		printf("\r\n");
		HAL_Delay(1000);
  }

}

/**
  * @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_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

然后烧录运行
在这里插入图片描述
厂商给出了硬件连接方式
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

3.总结

已经基本了解I2C的通信协议，了解了基本的I2C的通信模式和基本时序单元规则，如何触发、读写以及终止等指令。

参考

https://blog.youkuaiyun.com/qq_45659777/article/details/121393255
https://blog.youkuaiyun.com/k666499436/article/details/124686559

星梦辰628
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IIC也称I2C，是一个多主从的串行总线，由飞利浦公司发明的通讯总线，属于半双工同步传输类总线，仅由两条线就能完成多机通讯，一条SCL时钟线，另外一条双向数据线SDA，IIC总线要求每个设备SCL/SDA线都是漏极开路模式，因此必须带上拉电阻才能正常工作。I2C协议占用引脚少，硬件实现简单，可扩展性强，I2C数据传输速率有标准模式(100kbps)、快速模式(400kbps)和高速模式(3.4Mbps)。
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I2C 是很常见的一种总线协议， I2C是NXP公司设计的，I2C 使用两条线在主控制器和从机之间进行数据通信。一条是 SCL(串行时钟线)，另外一条是 SDA(串行数据线)，因为I2C这两条数据线是开漏输出的，所以需要接上拉电阻，总线空闲的时候 SCL 和 SDA 处于高电平。I2C 总线标准模式下速度可以达到 100Kb/S，快速模式下可以达到 400Kb/S。感兴趣的可以读《I2C总线规范和用户手册》
使用IIC协议
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它通过两根总线（SCL和SDA）实现多个设备之间的通信，具有节省I/O端口、通信效率高和硬件实现简单的特点。由于IIC总线是开放式的，需要在SCL和SDA线上各加一个上拉电阻（通常为4.7kΩ或10kΩ），以确保总线的稳定性。通信失败：检查SCL和SDA线是否正确连接，确认从设备地址是否正确。起始位：主设备通过SDA线从高电平拉低，表示通信开始。结束位：主设备通过SDA线从低电平拉高，表示通信结束。主设备-从设备模式：主设备发起通信，从设备响应。从设备地址：主设备发送7位或10位的从设备地址。
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