基于STM8L的温湿度传感器HTU21D驱动_cht8305驱动,htu21d程序资源-CSDN文库

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在本文中，我们将深入探讨如何在基于STM8L的微控制器上驱动HTU21D温湿度传感器。STM8L系列是STMicroelectronics推出的一款超低功耗8位微控制器，而HTU21D是一款小巧、精确且易于使用的数字式温湿度传感器，广泛应用于物联网(IoT)设备、环境监测系统以及智能家居产品中。 HTU21D传感器主要特点： 1. **集成度高**：HTU21D集成了温度和湿度检测功能，能够提供精确的环境参数。 2. **数字接口**：传感器采用I²C（Inter-Integrated Circuit）数字接口，与微控制器进行通信。 3. **低功耗**：适合电池供电或能量收集应用。 4. **快速响应**：能迅速反映环境变化，具有较高的实时性。 5. **宽电压范围**：工作电压为3.3V~5.5V，适应性强。 **STM8L与HTU21D的连接**： STM8L微控制器需要通过I²C总线与HTU21D建立通信。I²C总线由SCL（时钟线）和SDA（数据线）两根线组成。在STM8L上，可以选择任意两个GPIO引脚作为I²C模拟接口，通常使用内部的I/O复用功能，以节省硬件资源。 **驱动实现**： 1. **配置GPIO**：需要配置STM8L的两个GPIO引脚为模拟I²C模式，即SCL和SDA，设置为推挽输出，上拉电阻外部连接。 2. **初始化I²C**：设置时钟速度、起始条件、停止条件等参数。 3. **发送开始条件**：在开始通信前，需要发送一个开始条件，这涉及拉低SDA线，同时保持SCL线高电平。 4. **发送地址和命令**：接着，向传感器发送7位I²C地址（HTU21D的地址是1010000x，x表示读写方向），并附加读写操作（R或W）的位。 5. **数据交换**：如果是要写入命令，将数据逐位发送到SDA线，并在每个数据位之间保持时钟脉冲；如果是读操作，先发送命令，然后接收数据，每次读取一个字节后，应发送一个应答位（ACK）或非应答位（NACK）来指示是否继续接收。 6. **发送停止条件**：通信结束后，发送一个停止条件，即拉低SDA线，然后释放SCL线，结束通信。 **HTU21D.C与HTU21D.H文件**：这两个文件是用于驱动HTU21D的源代码文件。`HTU21D.c`包含了具体的函数实现，如初始化I²C、发送命令、读取数据等；`HTU21D.h`则是头文件，定义了相关函数的原型和常量定义，方便其他模块调用。 **常用命令及读取数据**： - **测量命令**：发送0x24（测量相对湿度）或0x55（测量温度）命令，然后读取两个字节的数据，分别代表湿度和温度的二进制值。 - **校准命令**：HTU21D允许用户执行自校准操作，通过发送特定命令来校准零点和跨度。 - **数据解析**：读取的湿度和温度数据需要进行校验和解码，转换成实际的湿度百分比和摄氏度值。在实际应用中，需要根据STM8L的具体型号和开发环境选择合适的库和工具，例如使用STM8CubeIDE进行开发，结合STM8标准外设库(SPL)或者HAL库进行驱动程序编写。此外，还需要注意错误处理和中断处理，确保在I²C通信中的数据完整性和可靠性。总结来说，基于STM8L的HTU21D驱动涉及到STM8L微控制器的GPIO配置、I²C协议的模拟实现、HTU21D传感器的通信协议理解以及C语言编程技巧。通过这样的驱动，可以准确地获取环境的温湿度信息，为各种智能设备提供可靠的数据支持。

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HTU21D.rar （2个子文件）

HTU21D.c 5KB

HTU21D.h 1KB

#include "main.h" #include "HTU21D.h" #include "delay.h" #include <math.h> u16 gtemper_max, gtemper_min; u8 ghum_max, ghum_min; u8 fuhaoflag; /*---------------------------------------------------------------------- 函数: void I2CDelay(uint8_t t) 功能: I2C延时输入: 返回: 说明: -----------------------------------------------------------------------*/ void I2CDelay(uint32_t t) { while(t--); } /*---------------------------------------------------------------------- 函数: void I2C_Config(void) 功能: I2C初始化输入: 返回: 说明: -----------------------------------------------------------------------*/ void I2C_Config(void) { I2CCLK_INIT(); I2CDAT_INIT(); I2CDAT_SET(); I2CDelay(20); I2CCLK_SET(); I2CDelay(20); } /*---------------------------------------------------------------------- 函数: void I2CStart(void) 功能: I2C启动信号输入: 返回: 说明: -----------------------------------------------------------------------*/ void I2CStart( void ) { HTU_SDA_OUTPUT(); I2CDAT_SET(); I2CCLK_SET(); I2CDelay(20); I2CDAT_RESET(); I2CDelay(20); I2CCLK_RESET(); I2CDelay(20); } /*---------------------------------------------------------------------- 函数: void I2CStop(void) 功能: I2C停止信号输入: 返回: 说明: -----------------------------------------------------------------------*/ void I2CStop(void) { HTU_SDA_OUTPUT(); I2CDAT_RESET(); I2CCLK_RESET(); I2CDelay(20); I2CCLK_SET(); I2CDelay(20); I2CDAT_SET(); I2CDelay(20); } /*---------------------------------------------------------------------- 函数: uint8_t I2CWriteByte(uint8_t dat) 功能: I2C写数据输入: 返回: 说明: -----------------------------------------------------------------------*/ uint8_t I2CWriteByte(uint8_t dat) { uint8_t ack = 0; uint8_t mask; HTU_SDA_OUTPUT(); for(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1) { if(mask&dat) { I2CDAT_SET(); } else { I2CDAT_RESET(); } I2CDelay(2); I2CCLK_SET(); I2CDelay(80); I2CCLK_RESET(); I2CDelay(40); } I2CDelay(2); I2CDAT_SET(); //释放SDA,检测从机应答 HTU_SDA_INPUT(); I2CCLK_SET(); //delay_ms(1); I2CDelay(150); ack = HTU_SDAPIN_READ(); I2CCLK_RESET(); //保证CLK的时序保持完整 return ack&0x01; } /*---------------------------------------------------------------------- 函数: uint8_t I2CWrite(uint8_t dat) 功能: I2C写数据输入: 返回: 说明: -----------------------------------------------------------------------*/ uint8_t I2CReadByte(uint8_t AckValue) { uint8_t i,ReadData = 0; I2CCLK_RESET(); I2CDAT_SET(); HTU_SDA_INPUT(); for(i = 0;i < 8;i++) { I2CCLK_SET(); //给出上升沿 I2CDelay(60); //延时等待信号稳定 ReadData <<= 1; if(HTU_SDAPIN_READ() == 1) //采样获取数据 { ReadData |= 0x01; } else { ReadData &= 0xfe; } I2CDelay(20); I2CCLK_RESET(); //下降沿，从机给出下一位值 I2CDelay(40); } HTU_SDA_OUTPUT(); if(AckValue) I2CDAT_SET(); else I2CDAT_RESET(); I2CDelay(20); I2CCLK_SET(); I2CDelay(100); I2CCLK_RESET(); I2CDelay(100); return ReadData; } /*---------------------------------------------------------------------- 函数: void HTU21DInit(void) 功能: HTU21D初始化输入: 返回: 说明: -----------------------------------------------------------------------*/ void HTU21DInit(void) { I2C_Config(); //I2C初始化 I2CStart(); //启动I2C I2CWriteByte(HTU21DADDR&0xfe); //写SHT21的I2C地址 I2CWriteByte(0xfe); I2CStop(); //停止I2C delay_ms(600); //短延时 } /*---------------------------------------------------------------------- 函数: int HTU21DWork(uint8_t order) 功能: HTU21D初始化输入: order:命令或者温度，湿度命令码返回: 说明: -----------------------------------------------------------------------*/ int HTU21DWork(uint8_t order) { float temp = 0,TH = 0; uint8_t MSB,LSB; unsigned int shidu,wendu; //printf("order=%02x\r\n", order); I2CStart(); if(I2CWriteByte(HTU21DADDR & 0xfe) == ACK) { if(I2CWriteByte(order) == ACK) { do { delay_ms(22); I2CStart(); } while(I2CWriteByte(HTU21DADDR | 0x01) == NACK); MSB = I2CReadByte(ACK); delay_ms(30); LSB = I2CReadByte(ACK); I2CReadByte(NACK); I2CStop(); LSB &= 0xfc; temp = MSB*256+LSB; if(order == 0xf3)//触发开启温度检测 { TH=(175.72)*temp/65536-46.85;//温度:T= -46.85 + 175.72 * ST/2^16 wendu =(unsigned int)(fabs(TH)*100); if(TH >= 0) fuhaoflag = 0; else fuhaoflag = 1; printf("tm=%d\r\n",wendu); return wendu; } else { TH = (temp*125)/65536-6; shidu = (unsigned int)(fabs(TH)*100);//湿度: RH%= -6 + 125 * SRH/2^16 printf("th=%d\r\n",shidu); return shidu; } } } return 0; } void HTU21D_REG(void) { I2CStart(); if(I2CWriteByte(HTU21DADDR & 0xfe) == ACK) { if(I2CWriteByte(0xe7) == ACK) { I2CStart(); if(I2CWriteByte(0x81) == ACK) I2CReadByte(NACK); } } }

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