1.E53_IA1扩展板
SHT30温湿度传感器是一个完全校准的、现行的、带有温度补偿的数字输出型传感器,具有 2.4V-5.5V 的宽电压支持,使用IIC接口进行通信,最高速率可达1M并且有两个用户可选地址,除此之外,它还具有8个引脚的DFN超小封装,如图:
SHT30的原理图如下:
2.配置
首先创在STM32CubeMX中选择芯片型号STM32L431RCT6
a.配值时钟源:

b.配置串口:
小熊派开发板板载ST-Link并且虚拟了一个串口,原理图如下:
将开发板上的开关拨到AT-MCU模式,使PC的串口与USART1之间连接:
c.配置I2C接口
查看小熊派E53接口的原理图:
接下来开始配置I2C接口1:
d.配置时钟树
STM32L4的最高主频到80M,所以配置PLL,最后使HCLK = 80Mhz
即可:
最后,创建文件名,生成工程
3.重定向printf( )函数
参考重定向printf函数到串口输出:http://t.csdn.cn/cJQBQ
4.程序代码修改及添加
a.修改I2C初始化代码的小BUG
再I2C.c文件中,
b.宏定义SHT30器件地址
先来编写sht30_i2c_drv.c
头文件,SHT30的器件地址由ADDR
端口的高低电平决定:
注意数据手册中给出了8位数据,只有低7位用作地址,结合原理图,可以定义如下:
/* ADDR Pin Conect to VSS */
#define SHT30_ADDR_WRITE 0x44<<1 //10001000
#define SHT30_ADDR_READ (0x44<<1)+1 //10001011
在sht30_i2c_drv.h头文件中,要将上面的代码写进去
c.枚举SHT30命令列表
参考数据手册,在sht30_i2c_drv.c
头文件中给出如下枚举定义:
typedef enum
{
/* 软件复位命令 */
SOFT_RESET_CMD = 0x30A2,
/*
单次测量模式
命名格式:Repeatability_CS_CMD
CS:Clock stretching
*/
HIGH_ENABLED_CMD = 0x2C06,
MEDIUM_ENABLED_CMD = 0x2C0D,
LOW_ENABLED_CMD = 0x2C10,
HIGH_DISABLED_CMD = 0x2400,
MEDIUM_DISABLED_CMD = 0x240B,
LOW_DISABLED_CMD = 0x2416,
/*
周期测量模式
命名格式:Repeatability_MPS_CMD
MPS:measurement per second
*/
HIGH_0_5_CMD = 0x2032,
MEDIUM_0_5_CMD = 0x2024,
LOW_0_5_CMD = 0x202F,
HIGH_1_CMD = 0x2130,
MEDIUM_1_CMD = 0x2126,
LOW_1_CMD = 0x212D,
HIGH_2_CMD = 0x2236,
MEDIUM_2_CMD = 0x2220,
LOW_2_CMD = 0x222B,
HIGH_4_CMD = 0x2334,
MEDIUM_4_CMD = 0x2322,
LOW_4_CMD = 0x2329,
HIGH_10_CMD = 0x2737,
MEDIUM_10_CMD = 0x2721,
LOW_10_CMD = 0x272A,
/* 周期测量模式读取数据命令 */
READOUT_FOR_PERIODIC_MODE = 0xE000,
} SHT30_CMD;
在sht30_i2c_drv.h头文件中,要将上面的代码写进去
d.发送命令函数
在sht30_i2c_drv.c
头文件中添加以下代码:
/**
* @brief 向SHT30发送一条指令(16bit)
* @param cmd —— SHT30指令(在SHT30_MODE中枚举定义)
* @retval 成功返回HAL_OK
*/
static uint8_t SHT30_Send_Cmd(SHT30_CMD cmd)
{
uint8_t cmd_buffer[2];
cmd_buffer[0] = cmd >> 8;
cmd_buffer[1] = cmd;
return HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, SHT30_ADDR_WRITE, (uint8_t*) cmd_buffer, 2, 0xFFFF);
}
sht30_i2c_drv.h头文件中,要将上面的函数名写进去,进行声明
e.复位函数
在sht30_i2c_drv.c
头文件中添加以下代码:
/**
* @brief 复位SHT30
* @param none
* @retval none
*/
void SHT30_reset(void)
{
SHT30_Send_Cmd(SOFT_RESET_CMD);
HAL_Delay(20);
}
sht30_i2c_drv.h头文件中,要将上面的函数名写进去,进行声明
f.SHT30工作模式初始化函数(周期测量模式)
在sht30_i2c_drv.c
头文件中添加以下代码:
/**
* @brief 初始化SHT30
* @param none
* @retval 成功返回HAL_OK
* @note 周期测量模式
*/
uint8_t SHT30_Init(void)
{
return SHT30_Send_Cmd(MEDIUM_2_CMD);
}
sht30_i2c_drv.h头文件中,要将上面的函数名写进去,进行声明
g.从SHT30读取一次数据(周期测量模式下)
从SHT30数据手册中可以得到在周期测量模式下读取一次数据的时序,如图:
根据该时序可以看出,首先要发送读数据的命令,然后接收6个字节的数据,在sht30_i2c_drv.c
头文件中编写如下程序:
/**
* @brief 从SHT30读取一次数据
* @param dat —— 存储读取数据的地址(6个字节数组)
* @retval 成功 —— 返回HAL_OK
*/
uint8_t SHT30_Read_Dat(uint8_t* dat)
{
SHT30_Send_Cmd(READOUT_FOR_PERIODIC_MODE);
return HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, SHT30_ADDR_READ, dat, 6, 0xFFFF);
}
sht30_i2c_drv.h头文件中,要将上面的函数名写进去,进行声明
h.从接收数据中校验并解析温度值和湿度值
在数据手册中可知,SHT30分别在温度数据和湿度数据之后发送了8-CRC校验码,确保了数据可靠性。在sht30_i2c_drv.c
头文件中,CRC-8校验程序如下:
#define CRC8_POLYNOMIAL 0x31
uint8_t CheckCrc8(uint8_t* const message, uint8_t initial_value)
{
uint8_t remainder; //余数
uint8_t i = 0, j = 0; //循环变量
/* 初始化 */
remainder = initial_value;
for(j = 0; j < 2;j++)
{
remainder ^= message[j];
/* 从最高位开始依次计算 */
for (i = 0; i < 8; i++)
{
if (remainder & 0x80)
{
remainder = (remainder << 1)^CRC8_POLYNOMIAL;
}
else
{
remainder = (remainder << 1);
}
}
}
/* 返回计算的CRC码 */
return remainder;
}
sht30_i2c_drv.h头文件中,要将上面的函数名写进去,进行声明
计算温度值和湿度值的公式如图:
接下来在sht30_i2c_drv.c
头文件中,编写解析数据的函数:
/**
* @brief 将SHT30接收的6个字节数据进行CRC校验,并转换为温度值和湿度值
* @param dat —— 存储接收数据的地址(6个字节数组)
* @retval 校验成功 —— 返回0
* 校验失败 —— 返回1,并设置温度值和湿度值为0
*/
uint8_t SHT30_Dat_To_Float(uint8_t* const dat, float* temperature, float* humidity)
{
uint16_t recv_temperature = 0;
uint16_t recv_humidity = 0;
/* 校验温度数据和湿度数据是否接收正确 */
if(CheckCrc8(dat, 0xFF) != dat[2] || CheckCrc8(&dat[3], 0xFF) != dat[5])
return 1;
/* 转换温度数据 */
recv_temperature = ((uint16_t)dat[0]<<8)|dat[1];
*temperature = -45 + 175*((float)recv_temperature/65535);
/* 转换湿度数据 */
recv_humidity = ((uint16_t)dat[3]<<8)|dat[4];
*humidity = 100 * ((float)recv_humidity / 65535);
return 0;
}
sht30_i2c_drv.h头文件中,要将上面的函数名写进去,进行声明
i.main函数中驱动SHT30
#include <stdio.h>
#include "sht30_i2c_drv.h"
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
uint8_t recv_dat[6] = {0};
float temperature = 0.0;
float humidity = 0.0;
/* USER CODE END 1 */
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_I2C1_Init();
MX_USART1_UART_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
SHT30_reset();
if(SHT30_Init() == HAL_OK)
printf("sht30 init ok.\n");
else
printf("sht30 init fail.\n");
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
HAL_Delay(1000);
if(SHT30_Read_Dat(recv_dat) == HAL_OK)
{
if(SHT30_Dat_To_Float(recv_dat, &temperature, &humidity)==0)
{
printf("temperature = %f, humidity = %f\n", temperature, humidity);
}
else
{
printf("crc check fail.\n");
}
}
else
{
printf("read data from sht30 fail.\n");
}
}
/* USER CODE END 3 */
}
最后打开串口助手,我们可以很清楚地看到温度和湿度的数据