STM32 温湿度采集与OLED显示

2024-06-23 18:52
文章标签 显示 stm32 采集 oled 温湿度

本文主要是介绍STM32 温湿度采集与OLED显示，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

目录

一、I2C总线通信协议 

1、I2C介绍

2、软件I2C和硬件I2C

（1）硬件I2C

（2）软件I2C

差异

二、AHT20温湿度传感器 

接口原理介绍

1. 温度测量原理

2. 湿度测量原理

实物引脚

 传感器性能

电气特性  

三、任务实现

具体要求

代码示例

结果展示

总结

学习目标：

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。

一、I2C总线通信协议 

1、I2C介绍

       对于I2C的介绍，可前往往期博客阅读学习（博客地址：基于I2C协议的OLED显示(利用U82G库)_u8g2-CSDN博客）除了关于I2C的基本内容外，本期博客再介绍软硬件I2C。

2、软件I2C和硬件I2C

（1）硬件I2C

直接利用 STM32 芯片中的硬件 I2C 外设。

       硬件实现通常依赖于专门的硬件模块（如I2C控制器），这些控制器内置了I2C协议的主要功能，包括起始条件、数据传输、时序控制和停止条件的生成。硬件I2C的优点包括：

  • 初始化：配置I2C控制器的参数，包括通信速率、模式（主机或从机）、设备地址等。
  • 发送起始条件：主机通过I2C控制器生成起始条件，即将SDA从高电平切换到低电平，同时保持SCL线为高电平。
  • 发送设备地址和操作位：主机发送目标设备的地址和读写操作位（R/W位）通过SDA线。
  • 数据传输：根据需要，主机通过I2C控制器发送或接收数据，确保时序符合I2C协议要求。
  • 接收ACK/NACK：每发送一个数据字节后，主机等待接收方的应答信号（ACK或NACK），由I2C控制器解析处理。
  • 重复传输：根据通信需求，主机可以继续发送或接收数据，并发送相应的ACK或NACK信号。
  • 发送停止条件：传输结束后，主机通过I2C控制器发送停止条件，即将SDA从低电平切换到高电平，同时保持SCL线为高电平。
  • 错误处理：I2C控制器监测和处理通信中的错误条件，如总线忙、设备未响应等情况，以确保通信的可靠性。

（2）软件I2C

直接使用 CPU 内核按照 I2C 协议的要求控制 GPIO 输出高低电平，从而模拟I2C。

在某些硬件资源受限的情况下，可以通过软件实现I2C通信，这种方法被称为Bit-Banging。软件控制每个时钟周期上的数据线变化，以模拟I2C协议。具体步骤包括：

  • 初始化：配置两个GPIO引脚作为SDA（数据线）和SCL（时钟线），并设置它们的初始状态和方向（输入或输出）。
  • 发送起始条件：将SDA从高电平切换到低电平，同时保持SCL为高电平，以生成起始条件。
  • 发送设备地址和操作位：通过控制SDA线的电平变化，发送目标设备的地址和读写操作位（R/W位）。
  • 数据传输：根据读写操作位的指示，发送方（主机或从机）通过控制SDA线上的电平变化来发送或接收数据。
  • 接收ACK/NACK：每发送一个数据字节后，发送方等待接收方的应答信号（ACK或NACK）。这通过控制SDA线上的电平变化来模拟。
  • 重复传输：根据通信需求，继续发送或接收数据，并根据接收方的应答发送相应的ACK或NACK信号。
  • 发送停止条件：传输完成后，将SDA从低电平切换到高电平，同时保持SCL线为高电平，以发送停止条件。
  • 错误处理：在通信过程中，通过检测SDA线和SCL线上的电平变化来处理错误，如超时、无应答等情况。

差异

       当使用硬件 I2C，系统直接使用外设来控制引脚，有效减轻了 CPU 的负担。但是，硬件 I2C 必须使用特定的引脚作为 SCL 和 SDA，这种约束限制了其灵活性。相比之下，软件模拟 I2C 可以利用任意 GPIO 引脚，因此更加灵活。尽管硬件 I2C 提供了更高效的通信和稳定性，但其配置和使用相对复杂。相反，软件 I2C 的工作流程通常更直观和清晰，因此对于初学者理解 I2C 协议可能更为有利。总体而言，在实际应用中，硬件 I2C 往往能够提供更快速和更稳定的通信。

二、AHT20温湿度传感器 

        AHT20是国内奥松生成的I2C接口的MEMS温湿度传感器，ADC位数为20Bit，具有体积小、精度高、成本低等优点。相较于AHT10，最显著的变化是体积更小，缩小到 3*3*1.0mm。相对湿度精度 RH=±2%，温度精度 T=±0.3°C。相对湿度测量范围 RH=0~100%，温度测量范围 T=-40~85°C。AHT10/15/20只是供电电压不同，其他参数没有什么不同，其中AHT15具有聚四氟乙烯防水防尘膜，允许传感器在恶劣环境条件下使用。

接口原理介绍

上图为AHT20封装图。 

 

  • 1. 温度测量原理

       AHT20 传感器使用了一个集成的温度传感器来测量环境的温度。主要原理基于温度对半导体材料电阻值的影响。通常采用的是微电阻（RTD）或热敏电阻（PTC/NTC）原理。AHT20 内部的温度传感器通过测量温度对电阻值的影响，将其转换为数字信号输出，从而得到环境的温度数据。

  • 2. 湿度测量原理

       AHT20 传感器的湿度测量采用了电容湿度传感器的原理。电容湿度传感器利用介电常数与空气中水分含量之间的关系来测量湿度。具体来说，AHT20 使用一对电容传感器电极，当介电常数随环境湿度变化时，传感器的电容值也相应变化。通过测量这种电容值的变化，AHT20 可以准确地计算出环境的相对湿度（RH）。

实物引脚

对我们手上拿到的实物，引脚功能如下（孔面朝前）：

  • 电源引脚 VDD GND ：

        DHT20的供电范围为 2.2-5.5 V ，VDD 接电压输入，GND 接地

  • 串行时钟 SCL：

        SCL 用于微处理器与 DHT20 之间的通讯同步。由于接口包含了完全静态逻辑，因而不存在最小 SCL 频率

  • 串行数据 SDA：

        SDA 引脚用于传感器的数据输入和输出。当向传感器发送命令时，SDA 在串行时钟( SCL )的上升沿有效，且当 SCL 为高电平时，SDA 必须保持稳定。在 SCL 下降沿之后，SDA 值可被改变。为确保通信安全，SDA 的有效时间在 SCL 上升沿之前和下降沿之后应该分别延长至 TSU and THO 。当从传感器读取数据时，SDA 在 SCL 变低以后有效( TV )，且维持到下一个 SCL 的下降沿。

 连接如下：

 传感器性能

电气特性  

三、任务实现

具体要求

        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，显示到OLED上，同时通过串口发送到上位机的“串口助手”软件。

代码示例

usart.c

#include "sys.h"
#include "usart.h"#if SYSTEM_SUPPORT_UCOS
#include "includes.h"				
#endif#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)             struct __FILE 
{ int handle; }; FILE __stdout;       void _sys_exit(int x) 
{ x = x; 
} 
//Öض¨Òåfputcº¯Êý 
int fputc(int ch, FILE *f)
{      while((USART1->SR&0X40)==0);USART1->DR = (u8) ch;      return ch;
}
#endif #if EN_USART1_RX   u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];    u16 USART_RX_STA=0;       void uart_init(u32 bound){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//ʹÄÜUSART1£¬GPIOAʱÖÓGPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    }void USART1_IRQHandler(void)                {u8 Res;
#ifdef OS_TICKS_PER_SEC	 	OSIntEnter();    
#endifif(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  {Res =USART_ReceiveData(USART1);if((USART_RX_STA&0x8000)==0){if(USART_RX_STA&0x4000){if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;else USART_RX_STA|=0x8000;	}else {	if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;else{USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;USART_RX_STA++;if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;}		 }}   		 } 
#ifdef OS_TICKS_PER_SEC	 	OSIntExit();  											 
#endif
} 
#endif

usart.h

#ifndef __USART_H
#define __USART_H
#include "stdio.h"	
#include "sys.h" #define USART_REC_LEN  			200  	
#define EN_USART1_RX 			1		    extern u8  USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];
extern u16 USART_RX_STA;         		void uart_init(u32 bound);
#endif

bsp_i2c.c

#include "bsp_i2c.h"
#include "delay.h"uint8_t   ack_status=0;
uint8_t   readByte[6];
uint8_t   AHT20_status=0;uint32_t  H1=0;  
uint32_t  T1=0;  uint8_t  AHT20_OutData[4];
uint8_t  AHT20sendOutData[10] = {0xFA, 0x06, 0x0A, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFF};void IIC_Init(void)
{					     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);IIC_SCL=1;IIC_SDA=1;}void IIC_Start(void)
{SDA_OUT();    IIC_SDA=1;	  	  IIC_SCL=1;delay_us(4);IIC_SDA=0;delay_us(4);IIC_SCL=0;
}	  void IIC_Stop(void)
{SDA_OUT();IIC_SCL=0;IIC_SDA=0;delay_us(4);IIC_SCL=1; IIC_SDA=1;delay_us(4);							   	
}u8 IIC_Wait_Ack(void)
{u8 ucErrTime=0;SDA_IN();     IIC_SDA=1;delay_us(1);	   IIC_SCL=1;delay_us(1);	 while(READ_SDA){ucErrTime++;if(ucErrTime>250){IIC_Stop();return 1;}}IIC_SCL=0;   return 0;  
} void IIC_Ack(void)
{IIC_SCL=0;SDA_OUT();IIC_SDA=0;delay_us(2);IIC_SCL=1;delay_us(2);IIC_SCL=0;
}void IIC_NAck(void)
{IIC_SCL=0;SDA_OUT();IIC_SDA=1;delay_us(2);IIC_SCL=1;delay_us(2);IIC_SCL=0;
}					 				     void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{                        u8 t;   SDA_OUT(); 	    IIC_SCL=0;for(t=0;t<8;t++){              IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;txd<<=1; 	  delay_us(2);   IIC_SCL=1;delay_us(2); IIC_SCL=0;	delay_us(2);}	 
} 	    u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{unsigned char i,receive=0;SDA_IN();for(i=0;i<8;i++ ){IIC_SCL=0; delay_us(2);IIC_SCL=1;receive<<=1;if(READ_SDA)receive++;   delay_us(1); }					 if (!ack)IIC_NAck();elseIIC_Ack();   return receive;
}void IIC_WriteByte(uint16_t addr,uint8_t data,uint8_t device_addr)
{IIC_Start();  if(device_addr==0xA0) IIC_Send_Byte(0xA0 + ((addr/256)<<1));elseIIC_Send_Byte(device_addr);	    IIC_Wait_Ack(); IIC_Send_Byte(addr&0xFF);  IIC_Wait_Ack(); IIC_Send_Byte(data);     					   IIC_Wait_Ack();  		    	   IIC_Stop();if(device_addr==0xA0) //delay_ms(10);elsedelay_us(2);
}uint16_t IIC_ReadByte(uint16_t addr,uint8_t device_addr,uint8_t ByteNumToRead) 
{	uint16_t data;IIC_Start();  if(device_addr==0xA0)IIC_Send_Byte(0xA0 + ((addr/256)<<1));elseIIC_Send_Byte(device_addr);	IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(addr&0xFF);  IIC_Wait_Ack(); IIC_Start();  	IIC_Send_Byte(device_addr+1);	    IIC_Wait_Ack();if(ByteNumToRead == 1){data=IIC_Read_Byte(0);}else{data=IIC_Read_Byte(1);data=(data<<8)+IIC_Read_Byte(0);}IIC_Stop();   return data;
}void  read_AHT20_once(void)
{delay_ms(10);reset_AHT20();delay_ms(10);init_AHT20();delay_ms(10);startMeasure_AHT20();delay_ms(80);read_AHT20();delay_ms(5);
}void  reset_AHT20(void)
{I2C_Start();I2C_WriteByte(0x70);ack_status = Receive_ACK();if(ack_status) printf("1");else printf("1-n-");I2C_WriteByte(0xBA);ack_status = Receive_ACK();if(ack_status) printf("2");else printf("2-n-");I2C_Stop();}void  init_AHT20(void)
{I2C_Start();I2C_WriteByte(0x70);ack_status = Receive_ACK();if(ack_status) printf("3");else printf("3-n-");	I2C_WriteByte(0xE1);ack_status = Receive_ACK();if(ack_status) printf("4");else printf("4-n-");I2C_WriteByte(0x08);ack_status = Receive_ACK();if(ack_status) printf("5");else printf("5-n-");I2C_WriteByte(0x00);ack_status = Receive_ACK();if(ack_status) printf("6");else printf("6-n-");I2C_Stop();
}void  startMeasure_AHT20(void)
{//------------I2C_Start();I2C_WriteByte(0x70);ack_status = Receive_ACK();if(ack_status) printf("7");else printf("7-n-");I2C_WriteByte(0xAC);ack_status = Receive_ACK();if(ack_status) printf("8");else printf("8-n-");I2C_WriteByte(0x33);ack_status = Receive_ACK();if(ack_status) printf("9");else printf("9-n-");I2C_WriteByte(0x00);ack_status = Receive_ACK();if(ack_status) printf("10");else printf("10-n-");I2C_Stop();
}void read_AHT20(void)
{uint8_t   i;for(i=0; i<6; i++){readByte[i]=0;}//-------------I2C_Start();I2C_WriteByte(0x71);ack_status = Receive_ACK();readByte[0]= I2C_ReadByte();Send_ACK();readByte[1]= I2C_ReadByte();Send_ACK();readByte[2]= I2C_ReadByte();Send_ACK();readByte[3]= I2C_ReadByte();Send_ACK();readByte[4]= I2C_ReadByte();Send_ACK();readByte[5]= I2C_ReadByte();SendNot_Ack();I2C_Stop();//--------------if( (readByte[0] & 0x68) == 0x08 ){H1 = readByte[1];H1 = (H1<<8) | readByte[2];H1 = (H1<<8) | readByte[3];H1 = H1>>4;H1 = (H1*1000)/1024/1024;T1 = readByte[3];T1 = T1 & 0x0000000F;T1 = (T1<<8) | readByte[4];T1 = (T1<<8) | readByte[5];T1 = (T1*2000)/1024/1024 - 500;AHT20_OutData[0] = (H1>>8) & 0x000000FF;AHT20_OutData[1] = H1 & 0x000000FF;AHT20_OutData[2] = (T1>>8) & 0x000000FF;AHT20_OutData[3] = T1 & 0x000000FF;}else{AHT20_OutData[0] = 0xFF;AHT20_OutData[1] = 0xFF;AHT20_OutData[2] = 0xFF;AHT20_OutData[3] = 0xFF;printf("ʧ°ÜÁË");}printf("\r\n");printf("ζÈ:%d%d.%d",T1/100,(T1/10)%10,T1%10);printf("ʪ¶È:%d%d.%d",H1/100,(H1/10)%10,H1%10);printf("\r\n");
}uint8_t  Receive_ACK(void)
{uint8_t result=0;uint8_t cnt=0;IIC_SCL = 0;SDA_IN(); delay_us(4);IIC_SCL = 1;delay_us(4);while(READ_SDA && (cnt<100)){cnt++;}IIC_SCL = 0;delay_us(4);if(cnt<100){result=1;}return result;
}void  Send_ACK(void)
{SDA_OUT();IIC_SCL = 0;delay_us(4);IIC_SDA = 0;delay_us(4);IIC_SCL = 1;delay_us(4);IIC_SCL = 0;delay_us(4);SDA_IN();
}void  SendNot_Ack(void)
{SDA_OUT();IIC_SCL = 0;delay_us(4);IIC_SDA = 1;delay_us(4);IIC_SCL = 1;delay_us(4);IIC_SCL = 0;delay_us(4);IIC_SDA = 0;delay_us(4);
}void I2C_WriteByte(uint8_t  input)
{uint8_t  i;SDA_OUT();for(i=0; i<8; i++){IIC_SCL = 0;delay_ms(5);if(input & 0x80){IIC_SDA = 1;}else{IIC_SDA = 0;}IIC_SCL = 1;delay_ms(5);input = (input<<1);}IIC_SCL = 0;delay_us(4);SDA_IN();delay_us(4);
}	uint8_t I2C_ReadByte(void)
{uint8_t  resultByte=0;uint8_t  i=0, a=0;IIC_SCL = 0;SDA_IN();delay_ms(4);for(i=0; i<8; i++){IIC_SCL = 1;delay_ms(3);a=0;if(READ_SDA){a=1;}else{a=0;}resultByte = (resultByte << 1) | a;IIC_SCL = 0;delay_ms(3);}SDA_IN();delay_ms(10);return   resultByte;
}void  set_AHT20sendOutData(void)
{AHT20sendOutData[3] = AHT20_OutData[0];AHT20sendOutData[4] = AHT20_OutData[1];AHT20sendOutData[5] = AHT20_OutData[2];AHT20sendOutData[6] = AHT20_OutData[3];}void  I2C_Start(void)
{SDA_OUT();IIC_SCL = 1;delay_ms(4);IIC_SDA = 1;delay_ms(4);IIC_SDA = 0;delay_ms(4);IIC_SCL = 0;delay_ms(4);
}void  I2C_Stop(void)
{SDA_OUT();IIC_SDA = 0;delay_ms(4);IIC_SCL = 1;delay_ms(4);IIC_SDA = 1;delay_ms(4);
}

bsp_i2c.h

#ifndef __BSP_I2C_H
#define __BSP_I2C_H#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
//ʹÓÃIIC1 ¹ÒÔØM24C02,OLED,LM75AD,HT1382    PB6,PB7#define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
#define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}//IO²Ù×÷º¯Êý	 
#define IIC_SCL    PBout(6) //SCL
#define IIC_SDA    PBout(7) //SDA	 
#define READ_SDA   PBin(7)  //ÊäÈëSDA //IICËùÓвÙ×÷º¯Êý
void IIC_Init(void);                //³õʼ»¯IICµÄIO¿Ú				 
void IIC_Start(void);				//·¢ËÍIIC¿ªÊ¼ÐźÅ
void IIC_Stop(void);	  			//·¢ËÍIICÍ£Ö¹ÐźÅ
void IIC_Send_Byte(u8 txd);			//IIC·¢ËÍÒ»¸ö×Ö½Ú
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack);//IIC¶ÁÈ¡Ò»¸ö×Ö½Ú
u8 IIC_Wait_Ack(void); 				//IICµÈ´ýACKÐźÅ
void IIC_Ack(void);					//IIC·¢ËÍACKÐźÅ
void IIC_NAck(void);				//IIC²»·¢ËÍACKÐźÅvoid IIC_WriteByte(uint16_t addr,uint8_t data,uint8_t device_addr);
uint16_t IIC_ReadByte(uint16_t addr,uint8_t device_addr,uint8_t ByteNumToRead);//¼Ä´æÆ÷µØÖ·£¬Æ÷¼þµØÖ·£¬Òª¶ÁµÄ×Ö½ÚÊý  void  read_AHT20_once(void);
void  reset_AHT20(void);
void  init_AHT20(void);	
void  startMeasure_AHT20(void);
void  read_AHT20(void);
uint8_t  Receive_ACK(void);
void  Send_ACK(void);
void  SendNot_Ack(void);
void I2C_WriteByte(uint8_t  input);
uint8_t I2C_ReadByte(void);	
void  set_AHT20sendOutData(void);
void  I2C_Start(void);
void  I2C_Stop(void);
#endif

sys.c

#ifndef __BSP_I2C_H
#define __BSP_I2C_H#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"#define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
#define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}//IO²Ù×÷º¯Êý	 
#define IIC_SCL    PBout(6) //SCL
#define IIC_SDA    PBout(7) //SDA	 
#define READ_SDA   PBin(7)  //ÊäÈëSDA //IICËùÓвÙ×÷º¯Êý
void IIC_Init(void);                //³õʼ»¯IICµÄIO¿Ú				 
void IIC_Start(void);				//·¢ËÍIIC¿ªÊ¼ÐźÅ
void IIC_Stop(void);	  			//·¢ËÍIICÍ£Ö¹ÐźÅ
void IIC_Send_Byte(u8 txd);			//IIC·¢ËÍÒ»¸ö×Ö½Ú
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack);//IIC¶ÁÈ¡Ò»¸ö×Ö½Ú
u8 IIC_Wait_Ack(void); 				//IICµÈ´ýACKÐźÅ
void IIC_Ack(void);					//IIC·¢ËÍACKÐźÅ
void IIC_NAck(void);				//IIC²»·¢ËÍACKÐźÅvoid IIC_WriteByte(uint16_t addr,uint8_t data,uint8_t device_addr);
uint16_t IIC_ReadByte(uint16_t addr,uint8_t device_addr,uint8_t ByteNumToRead);void  read_AHT20_once(void);
void  reset_AHT20(void);
void  init_AHT20(void);	
void  startMeasure_AHT20(void);
void  read_AHT20(void);
uint8_t  Receive_ACK(void);
void  Send_ACK(void);
void  SendNot_Ack(void);
void I2C_WriteByte(uint8_t  input);
uint8_t I2C_ReadByte(void);	
void  set_AHT20sendOutData(void);
void  I2C_Start(void);
void  I2C_Stop(void);
#endif

sys.h

#ifndef __SYS_H
#define __SYS_H	
#include "stm32f10x.h"
//	 //STM32F103ºËÐÄ°åÀý³Ì
//¿âº¯Êý°æ±¾Àý³Ì
/********** mcudev.taobao.com ³öÆ·  ********/// 	 //0,²»Ö§³Öucos
//1,Ö§³Öucos
#define SYSTEM_SUPPORT_UCOS		0		//¶¨ÒåϵͳÎļþ¼ÐÊÇ·ñÖ§³ÖUCOS//λ´ø²Ù×÷,ʵÏÖ51ÀàËƵÄGPIO¿ØÖƹ¦ÄÜ
//¾ßÌåʵÏÖ˼Ïë,²Î¿¼<<CM3ȨÍþÖ¸ÄÏ>>µÚÎåÕÂ(87Ò³~92Ò³).
//IO¿Ú²Ù×÷ºê¶¨Òå
#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 
#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr)) 
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum)) 
//IO¿ÚµØÖ·Ó³Éä
#define GPIOA_ODR_Addr    (GPIOA_BASE+12) //0x4001080C 
#define GPIOB_ODR_Addr    (GPIOB_BASE+12) //0x40010C0C 
#define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+12) //0x4001100C 
#define GPIOD_ODR_Addr    (GPIOD_BASE+12) //0x4001140C 
#define GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+12) //0x4001180C 
#define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+12) //0x40011A0C    
#define GPIOG_ODR_Addr    (GPIOG_BASE+12) //0x40011E0C    #define GPIOA_IDR_Addr    (GPIOA_BASE+8) //0x40010808 
#define GPIOB_IDR_Addr    (GPIOB_BASE+8) //0x40010C08 
#define GPIOC_IDR_Addr    (GPIOC_BASE+8) //0x40011008 
#define GPIOD_IDR_Addr    (GPIOD_BASE+8) //0x40011408 
#define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+8) //0x40011808 
#define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+8) //0x40011A08 
#define GPIOG_IDR_Addr    (GPIOG_BASE+8) //0x40011E08 //IO¿Ú²Ù×÷,Ö»¶Ôµ¥Ò»µÄIO¿Ú!
//È·±£nµÄֵСÓÚ16!
#define PAout(n)   BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)  //Êä³ö 
#define PAin(n)    BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n)  //ÊäÈë #define PBout(n)   BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)  //Êä³ö 
#define PBin(n)    BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)  //ÊäÈë #define PCout(n)   BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)  //Êä³ö 
#define PCin(n)    BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)  //ÊäÈë #define PDout(n)   BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)  //Êä³ö 
#define PDin(n)    BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)  //ÊäÈë #define PEout(n)   BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)  //Êä³ö 
#define PEin(n)    BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)  //ÊäÈë#define PFout(n)   BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)  //Êä³ö 
#define PFin(n)    BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  //ÊäÈë#define PGout(n)   BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)  //Êä³ö 
#define PGin(n)    BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)  //ÊäÈëvoid NVIC_Configuration(void);#endif

main.c 

#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "bsp_i2c.h"
#include "stm32f10x.h"                  // Device headerint main(void)
{	delay_init();     //ÑÓʱº¯Êý³õʼ»¯	  uart_init(115200);	 //´®¿Ú³õʼ»¯Îª115200IIC_Init();while(1){printf("¿ªÊ¼²âÁ¿£¬ÇëÉԵȣº");read_AHT20_once();delay_ms(1500);}
}

 在keil的文件栏的User下添加上述文件，然后尝试烧录运行，查看实现结果。

结果展示

 

总结

       在学习STM32单片机及其应用的过程中，完成了使用I2C协议与AHT20温湿度传感器进行数据采集，并通过串口输出的任务。我学习了I2C总线通信协议的两种实现方式：硬件I2C和软件I2C。硬件I2C利用单片机内部的硬件模块直接控制I2C总线，具有高效稳定的特点，适用于对时序要求严格的应用场景；而软件I2C则通过软件编码模拟I2C通信协议，灵活性更强，适用于特定设计需求。理解并实现了这两种方式为后续的项目实施奠定了基础。深入阅读AHT20传感器的数据手册后，我了解了其基于电容式湿度测量和温度传感器的工作原理，并学习了如何在STM32单片机上配置和操作该传感器。最终，我成功实现了每隔2秒钟从AHT20传感器采集一次温度和湿度数据，并将这些数据实时显示在连接的OLED屏幕上，同时通过串口发送到上位机的串口助手软件。这一过程不仅提升了我的嵌入式系统设计和开发能力，还加深了我对理论知识与实际应用结合的认识。

这篇关于STM32 温湿度采集与OLED显示的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1087987。

相关文章

第10章 中断和动态时钟显示

第10章 中断和动态时钟显示

第10章 中断和动态时钟显示 从本章开始，按照书籍的划分，第10章开始就进入保护模式（Protected Mode）部分了，感觉从这里开始难度突然就增加了。 书中介绍了为什么有中断（Interrupt）的设计，中断的几种方式：外部硬件中断、内部中断和软中断。通过中断做了一个会走的时钟和屏幕上输入字符的程序。 我自己理解中断的一些作用： 为了更好的利用处理器的性能。协同快速和慢速设备一起工作
阅读更多...
安卓链接正常显示，ios#符被转义%23导致链接访问404

安卓链接正常显示，ios#符被转义%23导致链接访问404

原因分析： url中含有特殊字符 中文未编码 都有可能导致URL转换失败，所以需要对url编码处理  如下： guard let allowUrl = webUrl.addingPercentEncoding(withAllowedCharacters: .urlQueryAllowed) else {return} 后面发现当url中有#号时，会被误伤转义为%23，导致链接无法访问
阅读更多...
C#实战|大乐透选号器[6]：实现实时显示已选择的红蓝球数量

C#实战|大乐透选号器[6]：实现实时显示已选择的红蓝球数量

哈喽，你好啊，我是雷工。 关于大乐透选号器在前面已经记录了5篇笔记，这是第6篇； 接下来实现实时显示当前选中红球数量，蓝球数量； 以下为练习笔记。 01 效果演示 当选择和取消选择红球或蓝球时，在对应的位置显示实时已选择的红球、蓝球的数量； 02 标签名称 分别设置Label标签名称为：lblRedCount、lblBlueCount
阅读更多...
【STM32】SPI通信-软件与硬件读写SPI

【STM32】SPI通信-软件与硬件读写SPI

SPI通信-软件与硬件读写SPI 软件SPI一、SPI通信协议1、SPI通信2、硬件电路3、移位示意图4、SPI时序基本单元(1)开始通信和结束通信(2)模式0---用的最多(3)模式1(4)模式2(5)模式3 5、SPI时序(1)写使能(2)指定地址写(3)指定地址读 二、W25Q64模块介绍１、W25Q64简介２、硬件电路３、W25Q64框图４、Flash操作注意事项软件SPI读写W2
阅读更多...
STM32(十一)：ADC数模转换器实验

STM32(十一)：ADC数模转换器实验

AD单通道： 1.RCC开启GPIO和ADC时钟。配置ADCCLK分频器。 2.配置GPIO，把GPIO配置成模拟输入的模式。 3.配置多路开关，把左面通道接入到右面规则组列表里。 4.配置ADC转换器， 包括AD转换器和AD数据寄存器。单次转换，连续转换；扫描、非扫描；有几个通道，触发源是什么，数据对齐是左对齐还是右对齐。 5.ADC_CMD 开启ADC。 void RCC_AD
阅读更多...
STM32内部闪存FLASH（内部ROM）、IAP

STM32内部闪存FLASH（内部ROM）、IAP

1 FLASH简介  1 利用程序存储器的剩余空间来保存掉电不丢失的用户数据 2 通过在程序中编程(IAP)实现程序的自我更新 （OTA） 3在线编程（ICP把整个程序都更新掉） 1 系统的Bootloader写死了，只能用串口下载到指定的位置，启动方式也不方便需要配置BOOT引脚触发启动  4 IAP(自己写的Bootloader，实现程序升级) 1 比如蓝牙转串口，
阅读更多...
FreeRTOS-基本介绍和移植STM32

FreeRTOS-基本介绍和移植STM32

FreeRTOS-基本介绍和STM32移植 一、裸机开发和操作系统开发介绍二、任务调度和任务状态介绍2.1 任务调度2.1.1 抢占式调度2.1.2 时间片调度 2.2 任务状态 三、FreeRTOS源码和移植STM323.1 FreeRTOS源码3.2 FreeRTOS移植STM323.2.1 代码移植3.2.2 时钟中断配置 一、裸机开发和操作系统开发介绍 裸机：前后台系
阅读更多...
寻迹模块TCRT5000的应用原理和功能实现（基于STM32）

寻迹模块TCRT5000的应用原理和功能实现（基于STM32）

目录 概述 1 认识TCRT5000 1.1 模块介绍 1.2 电气特性 2 系统应用 2.1 系统架构 2.2 STM32Cube创建工程 3 功能实现 3.1 代码实现 3.2 源代码文件 4 功能测试 4.1 检测黑线状态 4.2 未检测黑线状态 概述 本文主要介绍TCRT5000模块的使用原理，包括该模块的硬件实现方式，电路实现原理，还使用STM32类
阅读更多...
lvgl8.3.6 控件垂直布局 label控件在image控件的下方显示

lvgl8.3.6 控件垂直布局 label控件在image控件的下方显示

在使用 LVGL 8.3.6 创建一个垂直布局，其中 label 控件位于 image 控件下方，你可以使用 lv_obj_set_flex_flow 来设置布局为垂直，并确保 label 控件在 image 控件后添加。这里是如何步骤性地实现它的一个基本示例： 创建父容器：首先创建一个容器对象，该对象将作为布局的基础。设置容器为垂直布局：使用 lv_obj_set_flex_flow 设置容器
阅读更多...
C# dateTimePicker 显示年月日，时分秒

C# dateTimePicker 显示年月日，时分秒

dateTimePicker默认只显示日期，如果需要显示年月日，时分秒，只需要以下两步： 1.dateTimePicker1.Format = DateTimePickerFormat.Time 2.dateTimePicker1.CustomFormat = yyyy-MM-dd HH:mm:ss Tips:  a. dateTimePicker1.ShowUpDown = t
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2