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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
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)。
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。
软件模拟 I2C 则可以使用任意 GPIO 引脚,相对比较灵活。
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2C 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2C协议方式的通讯,而不需要内核直接控制引脚的电平
。
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。
1.外观图
正面(有孔):
2.原理图
3.温湿度测量范围
温度范围为: 测量范围为 -40 ℃ ~+ 85 ℃ 精度±0.3℃。
湿度范围为:测量范围为0% - 100% 精度为±2%RH。
4.通讯方式(I2C协议)
采用I2C
的接口方式 ,I2c
通讯方式:SCL
--> 时钟线
、SDI
--> 数据线
。
5.产品特性(根据官方参考资料)
SDA
弓|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。
注意事项:
SCL、 SDA的.上拉电压必须由VDD供电,供电电压范围为2.2~5 5V
。
VDD和GND之间需加容值为10uF去耦电容。
参数表如图:
6.优点
高精度,完全校准
极高的可靠性与卓越的长期稳定性(较上一代aht10有极大的提升)
抗干扰能力强
性价比极高
适用于恶劣的环境条件
AHT20
更为具体信息请到官方下载对应产品介绍文档,资料链接如下:
http://www.aosong.com/class-36.html
通过CubeMX配置好对应引脚以及串口
本次实验使用PB6模拟SCL,PB7模拟SDA
在野火提供的示例代码中,打开一个只包含固件库的空项目。向工程中添加相关代码,添加代码的具体内容请参考下面链接:
https://blog.csdn.net/hhhhhh277523/article/details/111397514
①AHT20芯片的使用过程
void read_AHT20_once(void) { delay_ms(10); reset_AHT20();//重置AHT20芯片 delay_ms(10); init_AHT20();//初始化AHT20芯片 delay_ms(10); startMeasure_AHT20();//开始测试AHT20芯片 delay_ms(80); read_AHT20();//读取AHT20采集的到的数据 delay_ms(5); }
②AHT20芯片读取数据
void read_AHT20(void) { uint8_t i; for(i=0; i<6; i++) { readByte[i]=0; } I2C_Start();//I2C启动 I2C_WriteByte(0x71);//I2C写数据 ack_status = Receive_ACK();//收到的应答信息 readByte[0]= I2C_ReadByte();//I2C读取数据 Send_ACK();//发送应答信息 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(); //Send_ACK(); I2C_Stop();//I2C停止函数 //判断读取到的第一个字节是不是0x08,0x08是该芯片读取流程中规定的,如果读取过程没有问题,就对读到的数据进行相应的处理 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("读取失败!!!"); } printf("\r\n"); //根据AHT20芯片中,温度和湿度的计算公式,得到最终的结果,通过串口显示 printf("温度:%d%d.%d",T1/100,(T1/10)%10,T1%10); printf("湿度:%d%d.%d",H1/100,(H1/10)%10,H1%10); printf("\r\n"); }
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