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【沁恒微CH32V307评估板试用体验】读取SHT20温湿度传感器

今天我们测试下读取温湿度传感器SHT20的传感器数值，此传感器是IIC接口的，数字输出。
图片1.png
我们接在板子的PB6,PB7接口上，这个有外部上拉，所以我们只需要使用两个IO即可，然后我们通过模拟IIC总线方式即可完成传感器数值获取。
图片2.png
之后我在原有的点灯基础上，添加4个文件，分别是IIC接口的，和传感器的。




  5. //硬件驱动

  7. #include "iic.h"











  19. IIC_INFO iicInfo;







  27. /*

  29. ************************************************************

  31. *   函数名称：   IIC_SpeedCtl

  33. *

  35. *   函数功能：   软件IIC速度控制

  37. *

  39. *   入口参数：   speed：延时参数

  41. *

  43. *   返回参数：   无

  45. *

  47. *   说明：     单位：微秒

  49. ************************************************************

  51. */

  53. void IIC_SpeedCtl(unsigned short speed)

  55. {



  59.     iicInfo.speed = speed;



  63. }



  67. /*

  69. ************************************************************

  71. *   函数名称：   IIC_Init

  73. *

  75. *   函数功能：   软件IIC总线IO初始化

  77. *

  79. *   入口参数：   无

  81. *

  83. *   返回参数：   无

  85. *

  87. *   说明：     使用开漏方式，这样可以不用切换IO口的输入输出方向

  89. ************************************************************

  91. */

  93. void IIC_Init(void)

  95. {



  99.     GPIO_InitTypeDef gpioInitStruct;



  103.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);



  107.     gpioInitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;            //开漏，这样不用去切换输出输入方向

  109.     gpioInitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;

  111.     gpioInitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

  113.     GPIO_Init(GPIOB, &gpioInitStruct);



  117.     IIC_SpeedCtl(5);



  121.     SDA_H;                                                  //拉高SDA线，处于空闲状态

  123.     SCL_H;                                                  //拉高SCL线，处于空闲状态



  127. }



  131. /*

  133. ************************************************************

  135. *   函数名称：   IIC_Start

  137. *

  139. *   函数功能：   软件IIC开始信号

  141. *

  143. *   入口参数：   无

  145. *

  147. *   返回参数：   无

  149. *

  151. *   说明：

  153. ************************************************************

  155. */

  157. void IIC_Start(void)

  159. {



  163.     SDA_H;                      //拉高SDA线

  165.     SCL_H;                      //拉高SCL线

  167.     Delay_Us(iicInfo.speed);     //延时，速度控制



  171.     SDA_L;                      //当SCL线为高时，SDA线一个下降沿代表开始信号

  173.     Delay_Us(iicInfo.speed);     //延时，速度控制

  175.     SCL_L;                      //钳住SCL线，以便发送数据



  179. }



  183. /*

  185. ************************************************************

  187. *   函数名称：   IIC_Stop

  189. *

  191. *   函数功能：   软件IIC停止信号

  193. *

  195. *   入口参数：   无

  197. *

  199. *   返回参数：   无

  201. *

  203. *   说明：

  205. ************************************************************

  207. */

  209. void IIC_Stop(void)

  211. {



  215.     SDA_L;                      //拉低SDA线

  217.     SCL_L;                      //拉低SCL先

  219.     Delay_Us(iicInfo.speed);     //延时，速度控制



  223.     SCL_H;                      //拉高SCL线

  225.     SDA_H;                      //拉高SDA线，当SCL线为高时，SDA线一个上升沿代表停止信号

  227.     Delay_Us(iicInfo.speed);



  231. }



  235. /*

  237. ************************************************************

  239. *   函数名称：   IIC_WaitAck

  241. *

  243. *   函数功能：   软件IIC等待应答

  245. *

  247. *   入口参数：   timeOut：超时时间

  249. *

  251. *   返回参数：   无

  253. *

  255. *   说明：     单位：微秒

  257. ************************************************************

  259. */

  261. _Bool IIC_WaitAck(unsigned int timeOut)

  263. {





  269.     SDA_H;Delay_Us(iicInfo.speed);           //拉高SDA线

  271.     SCL_H;Delay_Us(iicInfo.speed);           //拉高SCL线



  275.     while(SDA_R)                            //如果读到SDA线为1，则等待。应答信号应是0

  277.     {

  279.         if(--timeOut == 0)

  281.         {





  287.             IIC_Stop();                     //超时未收到应答，则停止总线



  291.             return IIC_Err;                 //返回失败

  293.         }



  297.         Delay_Us(iicInfo.speed);

  299.     }



  303.     SCL_L;                                  //拉低SCL线，以便继续收发数据



  307.     return IIC_OK;                          //返回成功



  311. }



  315. /*

  317. ************************************************************

  319. *   函数名称：   IIC_Ack

  321. *

  323. *   函数功能：   软件IIC产生一个应答

  325. *

  327. *   入口参数：   无

  329. *

  331. *   返回参数：   无

  333. *

  335. *   说明：     当SDA线为低时，SCL线一个正脉冲代表发送一个应答信号

  337. ************************************************************

  339. */

  341. void IIC_Ack(void)

  343. {



  347.     SCL_L;                      //拉低SCL线

  349.     SDA_L;                      //拉低SDA线

  351.     Delay_Us(iicInfo.speed);

  353.     SCL_H;                      //拉高SCL线

  355.     Delay_Us(iicInfo.speed);

  357.     SCL_L;                      //拉低SCL线



  361. }



  365. /*

  367. ************************************************************

  369. *   函数名称：   IIC_NAck

  371. *

  373. *   函数功能：   软件IIC产生一非个应答

  375. *

  377. *   入口参数：   无

  379. *

  381. *   返回参数：   无

  383. *

  385. *   说明：     当SDA线为高时，SCL线一个正脉冲代表发送一个非应答信号

  387. ************************************************************

  389. */

  391. void IIC_NAck(void)

  393. {



  397.     SCL_L;                      //拉低SCL线

  399.     SDA_H;                      //拉高SDA线

  401.     Delay_Us(iicInfo.speed);

  403.     SCL_H;                      //拉高SCL线

  405.     Delay_Us(iicInfo.speed);

  407.     SCL_L;                      //拉低SCL线



  411. }



  415. /*

  417. ************************************************************

  419. *   函数名称：   IIC_SendByte

  421. *

  423. *   函数功能：   软件IIC发送一个字节

  425. *

  427. *   入口参数：   byte：需要发送的字节

  429. *

  431. *   返回参数：   无

  433. *

  435. *   说明：

  437. ************************************************************

  439. */

  441. void IIC_SendByte(unsigned char byte)

  443. {



  447.     unsigned char count = 0;



  451.     SCL_L;                          //拉低时钟开始数据传输



  455.     for(; count < 8; count++)       //循环8次，每次发送一个bit

  457.     {

  459.         if(byte & 0x80)             //发送最高位

  461.             SDA_H;

  463.         else

  465.             SDA_L;



  469.         byte <<= 1;                 //byte左移1位



  473.         Delay_Us(iicInfo.speed);

  475.         SCL_H;

  477.         Delay_Us(iicInfo.speed);

  479.         SCL_L;

  481.     }



  485. }



  489. /*

  491. ************************************************************

  493. *   函数名称：   IIC_RecvByte

  495. *

  497. *   函数功能：   软件IIC接收一个字节

  499. *

  501. *   入口参数：   无

  503. *

  505. *   返回参数：   接收到的字节数据

  507. *

  509. *   说明：

  511. ************************************************************

  513. */

  515. unsigned char IIC_RecvByte(void)

  517. {



  521.     unsigned char count = 0, receive = 0;



  525.     SDA_H;                          //拉高SDA线，开漏状态下，需线拉高以便读取数据



  529.     for(; count < 8; count++ )      //循环8次，每次发送一个bit

  531.     {

  533.         SCL_L;

  535.         Delay_Us(iicInfo.speed);

  537.         SCL_H;



  541.         receive <<= 1;              //左移一位



  545.         if(SDA_R)                   //如果SDA线为1，则receive变量自增，每次自增都是对bit0的+1，然后下一次循环会先左移一次

  547.             receive++;



  551.         Delay_Us(iicInfo.speed);

  553.     }



  557.     return receive;



  561. }



  565. /*

  567. ************************************************************

  569. *   函数名称：   I2C_WriteByte

  571. *

  573. *   函数功能：   软件IIC写一个数据

  575. *

  577. *   入口参数：   slaveAddr：从机地址

  579. *               regAddr：寄存器地址

  581. *               byte：需要写入的数据

  583. *

  585. *   返回参数：   0-写入成功  1-写入失败

  587. *

  589. *   说明：     *byte是缓存写入数据的变量的地址，因为有些寄存器只需要控制下寄存器，并不需要写入值

  591. ************************************************************

  593. */

  595. _Bool I2C_WriteByte(unsigned char slaveAddr, unsigned char regAddr, unsigned char *byte)

  597. {



  601.     unsigned char addr = 0;



  605.     addr = slaveAddr << 1;      //IIC地址是7bit，这里需要左移1位，bit0：1-读  0-写



  609.     IIC_Start();                //起始信号



  613.     IIC_SendByte(addr);         //发送设备地址(写)

  615.     if(IIC_WaitAck(5000))       //等待应答

  617.         return IIC_Err;



  621.     IIC_SendByte(regAddr);      //发送寄存器地址

  623.     if(IIC_WaitAck(5000))       //等待应答

  625.         return IIC_Err;



  629.     if(byte)

  631.     {

  633.         IIC_SendByte(*byte);    //发送数据

  635.         if(IIC_WaitAck(5000))   //等待应答

  637.             return IIC_Err;

  639.     }



  643.     IIC_Stop();                 //停止信号



  647.     return IIC_OK;



  651. }



  655. /*

  657. ************************************************************

  659. *   函数名称：   I2C_ReadByte

  661. *

  663. *   函数功能：   软件IIC读取一个字节

  665. *

  667. *   入口参数：   slaveAddr：从机地址

  669. *               regAddr：寄存器地址

  671. *               val：需要读取的数据缓存

  673. *

  675. *   返回参数：   0-成功        1-失败

  677. *

  679. *   说明：     val是一个缓存变量的地址

  681. ************************************************************

  683. */

  685. _Bool I2C_ReadByte(unsigned char slaveAddr, unsigned char regAddr, unsigned char *val)

  687. {



  691.     unsigned char addr = 0;



  695.     addr = slaveAddr << 1;      //IIC地址是7bit，这里需要左移1位，bit0：1-读  0-写



  699.     IIC_Start();                //起始信号



  703.     IIC_SendByte(addr);         //发送设备地址(写)

  705.     if(IIC_WaitAck(5000))       //等待应答

  707.         return IIC_Err;



  711.     IIC_SendByte(regAddr);      //发送寄存器地址

  713.     if(IIC_WaitAck(5000))       //等待应答

  715.         return IIC_Err;



  719.     IIC_Start();                //重启信号



  723.     IIC_SendByte(addr + 1);     //发送设备地址(读)

  725.     if(IIC_WaitAck(5000))       //等待应答

  727.         return IIC_Err;



  731.     *val = IIC_RecvByte();      //接收

  733.     IIC_NAck();                 //产生一个非应答信号，代表读取接收



  737.     IIC_Stop();                 //停止信号



  741.     return IIC_OK;



  745. }



  749. /*

  751. ************************************************************

  753. *   函数名称：   I2C_WriteBytes

  755. *

  757. *   函数功能：   软件IIC写多个数据

  759. *

  761. *   入口参数：   slaveAddr：从机地址

  763. *               regAddr：寄存器地址

  765. *               buf：需要写入的数据缓存

  767. *               num：数据长度

  769. *

  771. *   返回参数：   0-写入成功  1-写入失败

  773. *

  775. *   说明：     *buf是一个数组或指向一个缓存区的指针

  777. ************************************************************

  779. */

  781. _Bool I2C_WriteBytes(unsigned char slaveAddr, unsigned char regAddr, unsigned char *buf, unsigned char num)

  783. {



  787.     unsigned char addr = 0;



  791.     addr = slaveAddr << 1;      //IIC地址是7bit，这里需要左移1位，bit0：1-读  0-写



  795.     IIC_Start();                //起始信号



  799.     IIC_SendByte(addr);         //发送设备地址(写)

  801.     if(IIC_WaitAck(5000))       //等待应答

  803.         return IIC_Err;



  807.     IIC_SendByte(regAddr);      //发送寄存器地址

  809.     if(IIC_WaitAck(5000))       //等待应答

  811.         return IIC_Err;



  815.     while(num--)                //循环写入数据

  817.     {

  819.         IIC_SendByte(*buf);     //发送数据

  821.         if(IIC_WaitAck(5000))   //等待应答

  823.             return IIC_Err;



  827.         buf++;                  //数据指针偏移到下一个



  831.         Delay_Us(10);

  833.     }



  837.     IIC_Stop();                 //停止信号



  841.     return IIC_OK;



  845. }



  849. /*

  851. ************************************************************

  853. *   函数名称：   I2C_ReadBytes

  855. *

  857. *   函数功能：   软件IIC读多个数据

  859. *

  861. *   入口参数：   slaveAddr：从机地址

  863. *               regAddr：寄存器地址

  865. *               buf：需要读取的数据缓存

  867. *               num：数据长度

  869. *

  871. *   返回参数：   0-写入成功  1-写入失败

  873. *

  875. *   说明：     *buf是一个数组或指向一个缓存区的指针

  877. ************************************************************

  879. */

  881. _Bool I2C_ReadBytes(unsigned char slaveAddr, unsigned char regAddr, unsigned char *buf, unsigned char num)

  883. {



  887.     unsigned short addr = 0;



  891.     addr = slaveAddr << 1;      //IIC地址是7bit，这里需要左移1位，bit0：1-读  0-写



  895.     IIC_Start();                //起始信号



  899.     IIC_SendByte(addr);         //发送设备地址(写)

  901.     if(IIC_WaitAck(5000))       //等待应答

  903.         return IIC_Err;



  907.     IIC_SendByte(regAddr);      //发送寄存器地址

  909.     if(IIC_WaitAck(5000))       //等待应答

  911.         return IIC_Err;



  915.     IIC_Start();                //重启信号



  919.     IIC_SendByte(addr + 1);     //发送设备地址(读)

  921.     if(IIC_WaitAck(5000))       //等待应答

  923.         return IIC_Err;



  927.     while(num--)

  929.     {

  931.         *buf = IIC_RecvByte();

  933.         buf++;                  //偏移到下一个数据存储地址



  937.         if(num == 0)

  939.         {

  941.            IIC_NAck();          //最后一个数据需要回NOACK

  943.         }

  945.         else

  947.         {

  949.           IIC_Ack();            //回应ACK

  951.         }

  953.     }



  957.     IIC_Stop();



  961.     return IIC_OK;



  965. }

IIC接口我们直接选择开漏模式，这样我们需要转换IO口的方向。
图片3.png
之后注意下其换算方式即可。套用公式就能得到最终温度。
图片4.png
主函数中一直打印，这里打印也有点奇怪用%f居然不显示，我强转了下，其实还有其他办法，本次测试的就这样下弄下吧。
图片5.png
其实还可以放在看数据，不过不知道是不是不支持全局变量自动刷新，如果我全速运行也是不显示变量的，得打上断点。不过使用下来，还是感觉方便，代码提示，报错都是比较准确的。
图片6.png
看下接线实物图。
图片7.jpg

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