STM32——温湿度采集与显示

一、I2C协议

关于I2C协议的基本原理和时序协议
12C协议使用两条线：SDA（Serial Data Line，串行数据线）和SCL（Serial Clock Line，串行时钟线）。这两条线都是开漏输出，意味着它们需要上拉电阻才能输出高电平。12C总线可以支持多个设备，每个设备都有一个唯一的地址，可以是7位或10位。
12C的时序协议
12C协议的时序是严格定义的，以确保数据的准确传输。主要时序包括：

开始条件（Start Condition）：当SCL为高电平时，SDA从高电平到低电平的跳变表示一个开始条件。
停止条件（Stop Condition）：当SCL为高电平时，SDA从低电平到高电平的跳变表示一个停止条件。
数据传输：数据在SCL的下降沿被放置到SDA线上，在SCL的上升沿被读取。每个数据位后面都有一个确认位（ACK或NACK）。
确认位（ACK/NACK）：在发送每个字节后，接收方必须通过将SDA拉低来发送一个确认位（ACK）。如果接收方不拉低SDA，则发送一个非确认位（NACK）。
时钟延长（Clock Stretching）：从设备可以通过将SCL拉低来延长时钟周期，以便有更多时间处理接收到的数据。
12C的传输过程
发送地址：主设备发送一个开始条件，然后发送它想要与之通信的从设备的地址。
读写控制位：在地址后面是一个读写控制位，'0’表示写操作，'1’表示读操作。
数据传输：从设备确认地址后，主设备可以开始发送或接收数据。
停止条件：当传输完成后，主设备发送一个停止条件以结束通信。

二、AHT20

AHT20是一款由奥松公司生产的I2C接口的MEMS温湿度传感器。这款传感器的主要特点包括体积小、精度高、成本低等。AHT20的ADC位数为20Bit，相较于AHT10，体积更小，从5x4x1.6mm缩小到3x3x1.0mm。在相对湿度方面，其精度为±2%，温度精度为±0.3°C。相对湿度测量范围为0-100%，温度测量范围为-40~85°C。
需要注意的是在实践接线时要注意正确接入管脚

本次实践中SCL-B6,SDA-B7.

三、stm32CubeMX创建工程

按照下图顺序进行创建工程即可

四、Keil工程中相关操作及代码

首先在工程的文件夹中新建一个文件夹ATT20，并在文件夹中新建两个文件：AHT20-21_DEMO_V1_3.c，AHT20-21_DEMO_V1_3.h。
然后在工程中新建文件夹，添加文件以及文件路径，步骤如下：

添加文件代码：
AHT20-21_DEMO_V1_3.h

#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

AHT20-21_DEMO_V1_3.c

/*******************************************/
/*@版权所有：广州奥松电子有限公司          */
/*@作者：温湿度传感器事业部                */
/*@版本：V1.2                              */
/*******************************************/
//#include "main.h" 
#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