怎样通过AHT21B数字温湿度模块实现软件IIC的代码编写及调试呢

1754 嵌入式单片机传感器

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 IIC是什么？有哪几种方式可以去实现IIC呢？ AHT21B数字温湿度模块是什么？有何特点呢？ 0
2022-1-20 07:10:32　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 h1654155275.6473 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报刘慧相关推荐 • 怎样去实现基于IIC的AHT20温湿度传感器应用数据传输呢 931 • 如何在IIC0口上实现读取SHT3x温湿度传感器的温湿度功能呢 1328 • 如何用AHT20温湿度传感器替代DHT11等芯片呢 2342 • 怎样使用SPI通信的OLED屏幕去显示AHT20测试的温湿度呢 1390 • 基于I2C硬件协议的AHT20温湿度传感器如何完成数据采集呢 1037 • 如何去实现基于AHT20温湿度传感器接stm32的软件I2C呢 1430 • 如何实现屏幕滚动和读取显示AHT20温湿度传感器的设计呢 954 • 一文读懂DHT21温湿度传感器 1613 • 如何去实现基于AHT20温湿度传感器的数据采集呢 1127 • 怎样使用STM32去读取DHT11数字温湿度传感器呢 1121 1个回答

一、 IIC简介

1.1 IIC简介

IIC（Inter-Integrated Circuit）其实是IICBus简称，所以中文应该叫集成电路总线，它是一种串行通信总线，使用多主从架构，由飞利浦公司在1980年代为了让主板、嵌入式系统或手机用以连接低速周边设备而发展。百度百科-IIC
IIC串行总线一般有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL。所有接到IIC总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。
在I2C总线传输过程中，将两种特定的情况定义为开始和停止条件：

当SCL保持“高”时，SDA由“高”变为“低”为开始条件；
当SCL保持“高”且SDA由“低”变为“高”时为停止条件。

开始和停止条件均由主控制器产生。使用硬件接口可以很容易地检测到开始和停止条件，没有这种接口的微机必须以每时钟周期至少两次对SDA取样，以检测这种变化。百度百科-IIC

具有三种传输模式：标准模式传输速率为 100kbit/s ，快速模式为 400kbit/s ，高速模式下可达 3.4Mbit/s，但目前大多 I2C 设备尚不支持高速模式。
1.2 实现方式

目前有两种实现IIC的方式：（1）软件IIC（2）硬件IIC

软件IIC

软件IIC一般是用GPIO管脚，用软件控制管脚状态以模拟I2C通信波形。

硬件IIC

硬件I2C对应芯片上的I2C外设，有相应I2C驱动电路，其所使用的I2C管脚也是专用的
1.3 实现方式对比

硬件IIC的效率要远高于软件IIC
软件I2C由于不受管脚限制，接口比较灵活,而硬件IIC只能在固定管脚上。
硬件IIC速度比模拟快，并且可以用DMA
软件IIC代码容量少且流程清晰简单

二、 AHT21B简介

2.1 简介

AHT21B数字温湿度模块是一款经过校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它以专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有非常高的可靠性与卓越的长期稳定性。该产品具有品质卓越、响应迅速、抗干扰能力强、性价比高等优点。每个传感器都在专业的湿度校验室中进行校准，使产品达到更高的精度标准。标准I²C接口，使系统集成变得简易快捷。产品体积小、功耗低使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。
2.2 产品特点

  • 完全标定
  • 数字输出，I²C接口
  • 优异的长期稳定性
  • 响应迅速
  • 抗干扰能力强
  • 多种配件可供选择
  • 量身定制应用方案

2.3 外观

2.4 技术参数

[tr]参数说明[/tr]

供电电压	DC:2-5.5V
测量范围	温度：-40~+80°C；湿度：0~100%RH
测量精度	温度：±0.3℃；湿度：±2%RH(25℃)
分辨率	温度：0.01℃ 湿度：0.024%RH
输出信号	I²C信号
包装	吸塑盘

2.5 引脚定义

[tr]名称描述[/tr]

VCC	供电电压
SDA	串行数据，双向口
GND	电源地
SCL	串行时钟，双向口

电源引脚（ VDD GND）
AHT21B的供电范围为2.0-5.5V，推荐电压为3.3V，并且在VCC和GND之间必须加上去耦电容10uF，起到滤波作用。
串行时钟SCL
SCL用于微处理器与AHT21B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

三、工程编写

3.1 实验要求

1.采集温湿度并进行串口输出显示
3.2 主要代码

main.c

int main(void)
{
u32 CT_data[2]={0};
volatile float  c1=0,t1=0;

delay_init();    //延时函数初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
uart_init(115200);  //串口初始化为115200
LED_Init();    //LED端口初始化
temphum_init();

delay_ms(40);//刚上电，延时40ms才可以读取状态

if(!((AHT20_Read_Status()&0x08)==0x08))//首先发0x71读取状态字bit[3]，如果=1,为校准输出，无须初始化!!! 正常情况下读回来的状态是0x1C或者是0x18,读回来是0x80表示忙状态;
{
      AHT20_Init(); //初始化AHT20
}
while(1)
{
      //DisableIrq(); //由于是模拟I2C,为读取数据更准确，读取之前禁止中断；
      delay_ms(1000);
      AHT20_Read_CTdata(CT_data);    //不经过CRC校验，直接读取AHT20的温度和湿度数据推荐每隔大于1S读一次
      //AHT20_Read_CTdata_crc(CT_data);  //crc校验后，读取AHT20的温度和湿度数据

      c1 = CT_data[0]*100*10/1024/1024;  //计算得到湿度值（放大了10倍）
      t1 = CT_data[1]*200*10/1024/1024-500;//计算得到温度值（放大了10倍）
      //printf("%d %drn",*CT_data,*(CT_data+1));
LED=0;
delay_ms(500);
LED=1;
      printf("湿度:%.1f%%rn",(c1/10));
      printf("温度:%.1f℃rn",(t1/10));
printf("rn");
delay_ms(500);


}

}

myiic.c
#include "myiic.h"
#include "delay.h"
//
//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK精英STM32开发板
//IIC驱动代码
//正点原子@ALIENTEK
//技术论坛:www.openedv.com
//修改日期:2012/9/9
//版本：V1.0
//版权所有，盗版必究。
//Copyright(C) 广州市星翼电子科技有限公司 2009-2019
//All rights reserved
//

//初始化IIC
void IIC_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE ); //使能GPIOB时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);  //PB6,PB7 输出高
}
//产生IIC起始信号
void IIC_Start(void)
{
SDA_OUT();    //sda线输出
IIC_SDA=1;
IIC_SCL=1;
delay_us(4);
  IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low
delay_us(4);
IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据
}
//产生IIC停止信号
void IIC_Stop(void)
{
SDA_OUT();//sda线输出
IIC_SCL=0;
IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
  delay_us(4);
IIC_SCL=1;
IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号
delay_us(4);
}
等待应答信号到来
返回值：1，接收应答成功
      0，接收应答失败
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
u8 ucErrTime=0;
SDA_IN();    //SDA设置为输入
IIC_SDA=1;delay_us(1);
IIC_SCL=1;delay_us(1);
while(READ_SDA)
{
ucErrTime++;
if(ucErrTime>250)
{
IIC_Stop();
return 0;
}
}
IIC_SCL=0;//时钟输出0
return 1;
}

//产生ACK应答
void IIC_Ack(void)
{
IIC_SCL=0;
SDA_OUT();
IIC_SDA=0;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
}
//不产生ACK应答
void IIC_NAck(void)
{
IIC_SCL=0;
SDA_OUT();
IIC_SDA=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
}
//IIC发送一个字节
//返回从机有无应答
//1，有应答
//0，无应答
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{
u8 t;
SDA_OUT();
IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输
for(t=0;t<8;t++)
{
      IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;
      txd<<=1;
delay_us(2); //对TEA5767这三个延时都是必须的
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
delay_us(2);
}
}
//读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
unsigned char i,receive=0;
SDA_IN();//SDA设置为输入
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();//发送nACK
else
      IIC_Ack(); //发送ACK
return receive;
}

temhum.c
#include "temhum.h"

//读取AHT20的状态寄存器
u8 AHT20_Read_Status(void)
{

u8 Byte_first,flag;
IIC_Start();
IIC_Send_Byte(0x71);
flag=IIC_Wait_Ack();
Byte_first = IIC_Read_Byte(flag);

IIC_NAck();
IIC_Stop();

return Byte_first;
}

void AHT20_SendAC(void) //向AHT20发送AC命令
{

IIC_Start();
IIC_Send_Byte(0x70);
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(0xac);//0xAC采集命令
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(0x33);
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(0x00);
IIC_Wait_Ack();
IIC_Stop();

}

void AHT20_Init(void) //初始化AHT20
{
IIC_Init();
IIC_Start();
IIC_Send_Byte(0x70);
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(0xa8);//0xA8进入NOR工作模式
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(0x00);
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(0x00);
IIC_Wait_Ack();
IIC_Stop();

delay_ms(10);//延时10ms左右

IIC_Start();
IIC_Send_Byte(0x70);
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(0xbe);//0xBE初始化命令，AHT20的初始化命令是0xBE, AHT10的初始化命令是0xE1
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(0x08);//相关寄存器bit[3]置1，为校准输出
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(0x00);
IIC_Wait_Ack();
IIC_Stop();
delay_ms(10);//延时10ms左右
}

void temphum_init()
{
delay_ms(40);//刚上电，延时40ms才可以读取状态

//首先发0x71读取状态字bit[3]，如果=1,为校准输出，无须初始化!!!正常情况下读回来的状态是0x1C或者是0x18,读回来是0x80表示忙状态;
if(!((AHT20_Read_Status()&0x08)==0x08))
{
      AHT20_Init(); //初始化AHT20
}
}

void AHT20_Read_CTdata(u32 *ct) //没有CRC校验，直接读取AHT20的温度和湿度数据
{
volatile u8  Byte_1th=0;
volatile u8  Byte_2th=0;
volatile u8  Byte_3th=0;
volatile u8  Byte_4th=0;
volatile u8  Byte_5th=0;
volatile u8  Byte_6th=0;
u32 RetuData = 0;
u16 cnt = 0,flag;
AHT20_SendAC();//向AHT20发送AC命令
delay_ms(80); //大约延时80ms
cnt = 0;
while(((AHT20_Read_Status()&0x80)==0x80))//直到状态bit[7]为0，表示为空闲状态，若为1，表示忙状态
{
delay_ms(1);
if(cnt++>=100) break;
}
IIC_Start();

IIC_Send_Byte(0x71);
flag=IIC_Wait_Ack();
Byte_1th = IIC_Read_Byte(flag);//状态字
//IIC_Ack();
Byte_2th = IIC_Read_Byte(flag);//湿度
//IIC_Ack();
Byte_3th = IIC_Read_Byte(flag);//湿度
//IIC_Ack();
Byte_4th = IIC_Read_Byte(flag);//湿度/温度
//IIC_Ack();
Byte_5th = IIC_Read_Byte(flag);//温度
//IIC_Ack();
Byte_6th = IIC_Read_Byte(!flag);//温度
//IIC_NAck();
IIC_Stop();

RetuData = (RetuData|Byte_2th)<<8;
RetuData = (RetuData|Byte_3th)<<8;
RetuData = (RetuData|Byte_4th);
RetuData =RetuData >>4;
ct[0] = RetuData;//湿度
RetuData = 0;
RetuData = (RetuData|Byte_4th)<<8;
RetuData = (RetuData|Byte_5th)<<8;
RetuData = (RetuData|Byte_6th);
RetuData = RetuData&0xfffff;
ct[1] =RetuData; //温度

}

3.3 烧录

1.USB转TTL连线
[tr]stm32核心板USB转串口[/tr]