[嵌入式]【无标题】

1.AHT20温度采集

1.IIC简介

IIC(Inter Integrated Circuit) 总线是一种由 PHILIPS 公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。它是由数据线 SDA和时钟SCL 构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU与被控 IC 之间、IC与IC之间进行双向传送， 高速 IIC 总线 一般可达 400kbps 以上 。
IIC总线在传送数据过程中共有三种类型信号， 它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。

开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。

结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。

应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。

2.AHT20温度采集实现

首先创建一个新的工程。工程使用的芯片为stm32f103c8芯片。
关于AHT20具体资料可以通过AHT20官网获取，其中提供了大量关于如何使用该模块的资料。在其中下载相关资料。提取重新fputc()函数，方便使用printf通过串口输出数据
fputc:

int fputc(int ch, FILE *f)
{      
	while((USART1->SR&0X40)==0);//?-?··￠?í,?±μ?·￠?ííê±?   
    USART1->DR = (u8) ch;      
	return ch;
}

读取数据

void readinfo(uint32_t *H1,uint32_t *T1){
	uint8_t readByte[6];
	uint8_t   ack_status=0;
	uint8_t  AHT20_OutData[4];
	delay_ms(10);

	reset_AHT20();
	delay_ms(10);

	init_AHT20();
	delay_ms(10);

	startMeasure_AHT20();
	delay_ms(80);
	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();
	//Send_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("lyy");

	}
	printf("\r\n");
	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");
}

关于这里使用到的i2c相关函数，可以从野火开发版获取到相关资料，。具体代码如下：
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;  //Humility
uint32_t  T1=0;  //Temperature

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 ;   //í?íìê?3?
	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;//START:when CLK is high,DATA change form high to low 
	delay_us(4);
	IIC_SCL=0;
}	  
void IIC_Stop(void)
{
	SDA_OUT();
	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;//·￠?íI2C×ü???áê?D?o?
	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; 
} 
//2úéúACKó|′e
void IIC_Ack(void)
{
	IIC_SCL=0;
	SDA_OUT();
	IIC_SDA=0;
	delay_us(2);
	IIC_SCL=1;
	delay_us(2);
	IIC_SCL=0;
}
//2?2úéúACKó|′e		    
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();//SDAéè???aê?è?
  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();//·￠?ínACK
	else
			IIC_Ack(); //·￠?íACK   
	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));
	else
		IIC_Send_Byte(device_addr);	    
	IIC_Send_Byte(addr&0xFF);   
	IIC_Wait_Ack(); 
	IIC_Send_Byte(data);     							   
	IIC_Wait_Ack();  		    	   
  IIC_Stop(); 
	if(device_addr==0xA0) 
		delay_ms(10);
	else
		delay_us(2);
}
 
uint16_t IIC_ReadByte(uint16_t addr,uint8_t device_addr,uint8_t ByteNumToRead)  //?á??′??÷?ò?áêy?Y
{	
		uint16_t data;
		IIC_Start();  
		if(device_addr==0xA0)
			IIC_Send_Byte(0xA0 + ((addr/256)<<1));
		else
			IIC_Send_Byte(device_addr);	
		IIC_Wait_Ack();
		IIC_Send_Byte(addr&0xFF);   //·￠?íμíμ??·
		IIC_Wait_Ack(); 
 
		IIC_Start();  	
		IIC_Send_Byte(device_addr+1);	    //·￠?÷?tμ??·
		IIC_Wait_Ack();
		if(ByteNumToRead == 1)//LM75???èêy?Y?a11bit
		{
			data=IIC_Read_Byte(0);
		}
		else
			{
				data=IIC_Read_Byte(1);
				data=(data<<8)+IIC_Read_Byte(0);
			}
		IIC_Stop();//2úéúò???í￡?1ì??t	    
		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();
	//Send_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("lyy");

	}
	printf("\r\n");
	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");
}




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;
			//delaymm(10);
		}
		else
		{
			IIC_SDA = 0;
			//delaymm(10);
		}

		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 | a;
		resultByte = (resultByte << 1) | a;

		IIC_SCL = 0;
		delay_ms(3);
	}

	SDA_IN();
	delay_ms(10);

	return   resultByte;
}


void  set_AHT20sendOutData(void)
{
	/* --------------------------
	 * 0xFA 0x06 0x0A temperature(2 Bytes) humility(2Bytes) short Address(2 Bytes)
	 * And Check (1 byte)
	 * -------------------------*/
	AHT20sendOutData[3] = AHT20_OutData[0];
	AHT20sendOutData[4] = AHT20_OutData[1];
	AHT20sendOutData[5] = AHT20_OutData[2];
	AHT20sendOutData[6] = AHT20_OutData[3];

//	AHT20sendOutData[7] = (drf1609.shortAddress >> 8) & 0x00FF;
//	AHT20sendOutData[8] = drf1609.shortAddress  & 0x00FF;

//	AHT20sendOutData[9] = getXY(AHT20sendOutData,10);
}


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"
//ê1ó?IIC1 1ò??M24C02,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×÷oˉêy	 
#define IIC_SCL    PBout(6) //SCL
#define IIC_SDA    PBout(7) //SDA	 
#define READ_SDA   PBin(7)  //ê?è?SDA 


//IIC?ùóD2ù×÷oˉêy
void IIC_Init(void);                //3?ê??ˉIICμ?IO?ú				 
void IIC_Start(void);				//·￠?íIIC?aê?D?o?
void IIC_Stop(void);	  			//·￠?íIICí￡?1D?o?
void IIC_Send_Byte(u8 txd);			//IIC·￠?íò???×??ú
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack);//IIC?áè?ò???×??ú
u8 IIC_Wait_Ack(void); 				//IICμè′yACKD?o?
void IIC_Ack(void);					//IIC·￠?íACKD?o?
void IIC_NAck(void);				//IIC2?·￠?íACKD?o?
 
void 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);//??′??÷μ??·￡??÷?tμ??·￡?òa?áμ?×??úêy  


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

main函数中代码如下·：

	delay_init();     ˉ	  
	uart_init(115200);	 
	IIC_Init();
	NVIC_Configuration(); 	   //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级 	
		while(1)
	{
		printf("温度湿度显示");

		readinfo(&t1,&t2);

		delay_ms(2500);

测试效果如下：

2、通过spi在oled屏上显示数据

1）.spi简介

SPI( Serial Peripheral Interface-串行外设接口)总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。SPI有三个寄存器分别为： 控制寄存器SPCR,状态寄存器SPSR,数据寄存器SPDR。外围设备包括 FLASHRAN、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线(SCLK)、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOS和低电平有效的从机选择线NSS(有的SP接口芯片带有中断信号线NT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)

2）获取资料

可以从oled wiki上找到使用的oled屏资料。从其中下载资料，将其中的gui.c，oled.c和oledfont.h以及c文件对应头文件复制到工程目录，将两个c文件和oledfont.h添加进工程。

3）屏幕显示

在gui.h中，厂家已经实现了相当多的显示函数，只要通过调用函数即可显示
相关显示函数如下：

//x，y起始坐标，size大小，mode显示模式1:黑字，0：白字
void GUI_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 Char_Size,u8 mode);
void GUI_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 Size,u8 mode);
void GUI_ShowString(u8 x,u8 y,u8 *chr,u8 Char_Size,u8 mode);
void GUI_ShowFont16(u8 x,u8 y,u8 *s,u8 mode);
void GUI_ShowFont24(u8 x,u8 y,u8 *s,u8 mode);
void GUI_ShowFont32(u8 x,u8 y,u8 *s,u8 mode);
void GUI_ShowCHinese(u8 x,u8 y,u8 hsize,u8 *str,u8 mode);

4）滚动显示

滚动显示函数定义如下

void roll(char* c)
{  
		OLED_WR_Byte(0x2E,OLED_CMD);        //关闭滚动
    OLED_WR_Byte(0x27,OLED_CMD);        //水平向左或者右滚动 26/27
    OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
		OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //起始页 0
		OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //滚动时间间隔
		OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //终止页 7
		OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
		OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD);        //虚拟字节
		GUI_ShowCHinese(0,16,16,c,1);
		OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD);				//开启滚动
		delay_ms(2000);
}

注意，在开启滚动前应先让数据显示在屏幕上，否则可能会产生预料之外的效果。

5）显示实现

main函数内如下所示：

	delay_init();      
	uart_init(115200);	
	IIC_Init();
	NVIC_Configuration(); 	   
	OLED_Init();			         //初始化OLED  
	OLED_Clear(0);             //清屏（全黑）
		while(1)
	{
		GUI_ShowCHinese(16,16,16,"物联网谢林",1);
		GUI_ShowString(16,32,"631907090123",16,1);
		printf("温度湿度显示");

		readinfo(&t1,&t2);

		delay_ms(100);
		OLED_Clear(0);
		GUI_ShowCHinese(0,0,16,"温度：",1);
		GUI_ShowNum(42,0,t2/10,2,16,1);
		GUI_ShowChar(58,0,'.',16,1);
		GUI_ShowNum(74,0,t2%10,1,16,1);
		GUI_ShowCHinese(0,16,16,"湿度：",1);
		GUI_ShowNum(42,16,t1/10,2,16,1);
		GUI_ShowChar(58,16,'.',16,1);
		GUI_ShowNum(74,16,t1%10,1,16,1);
		delay_ms(1500);
		OLED_Clear(0);


		roll("欢迎来到物联网实训室");
		delay_ms(2500);
		delay_ms(2500);
		OLED_Clear(0);

6)添加字模

通过字模生成软件生成字母，相关字摸生成配置如下：

7）测试效果