一、STM32CubeMX创建工程

  1. 选择STM32F103VE芯片型号

image.png由于传感器有数字量、开关量、模拟量，需要使用ADC进行转换

  1. 配置ADC，选择ADC1通道0

image.png

  1. 串口配置，USART1的设置为：波特率115200bps，8位数据位，1位停止位，无校验位。开启USART1中断使能

image.png

  1. 时钟树配置，将ADC_IN0设置为12位ADC，右对齐。

image.png

  1. 构建工程，Keil5开发环境

image.png

  1. PS：本教程采用Clion进行项目开发，构建工程时需要选择STM32CubeIDE

image.png

  1. 工程构建成功后，进入工程时，首先应该编译项目，确保工程构建成功，避免后期调试找不到BUG

image.png

二、获取光照传感器数据

1. 初始化配置

  1. //引用"stdio.h"头文件，为后期串口数据发送到上位机做准备
  2. #include "stdio.h"
  4. //宏定义GPIO，简化代码
  5. #define LED1_ON()  HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_RESET)
  6. #define LED1_OFF()  HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_SET)
  8. uint16_t voltage,ADC_Collect = 0;
  9. uint8_t str_buff[64];
  11. //串口发送数据
  12. void USART1_Send_Info()
  13. {
  14.     sprintf((char *) str_buff, "采样值：%d，电压值：%dV\r\n", ADC_Collect, voltage);
  15.     HAL_UART_Transmit(&huart1,str_buff,sizeof(str_buff),10000);
  16. }

2. ADC转换数据用查询，阻塞的方式来实现

  1. uint16_t Get_Voltage(void) {
  3.     //启动ADC
  4.     HAL_ADC_Start(&hadc1);
  5.     //  LED1_ON();
  6.     //等待ADC采集完成
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10);
  9.     //获取ADC采集数据
  10.     ADC_Collect = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
  12.     //将采集到的数据转换为电压值
  13.     voltage = (ADC_Collect * 330) / 4096;
  15.     //停止ADC
  16.     //LED1_OFF();
  17.     HAL_ADC_Stop(&hadc1);
  19.     return voltage;
  20. }

3. 观察实验结果

电压随进光量变化而变化，每向上位机发送一次数据LED1闪烁一次
image.png

三、获取温湿度传感器

1. 添加温湿度转换库文件

  • 在Inc目录下创建temHum.h文件和在Src目录下创建temHum.c文件，并重新加载CMKE文件由此链接新增的库文件
  • 点击下载temHum.h
  • 点击下载temHum.c
  • 如果文件失效请自行复制文档末尾代码

image.png

2. 初始化配置

  • 引用“temHum.h”库文件

  • 新建串口发送函数

    1. void USART1_Send_Info1() {
    2.   sprintf((char *) str_buff,"温度：%d℃，湿度：%d%%rh\r\n",tem_num,hum_num);
    3.   HAL_UART_Transmit(&huart1, str_buff, sizeof(str_buff), 10000);
    4. }

    3. 启用hal_temHumInit

    image.png

    4.while循环

    1. while (1) {
    3.       /*USART1_Send_Info();
    4.       Get_Voltage();
    5.       HAL_Delay(1000);*/
    6.       USART1_Send_Info1();
    7.       LED1_ON();
    8.       call_sht11(&tem_num,&hum_num);
    9.       LED1_OFF();
    10.       HAL_Delay(1000);
    12.       /* USER CODE END WHILE */
    14.       /* USER CODE BEGIN 3 */
    15.   }

    5. 观察实验结果

    用手遮挡温湿度传感器，发现数据有所变动，即数据获取成功
    image.png

    四、Keil5工程项目


五、附件下载

**/

/**

  • INCLUDES */

include “temHum.h”

//————————-温度湿度模块IO端口定义———————— //#define HAL_TEMHUM_SCK PB_6 //#define HAL_TEMHUM_SDA PB_7

GPIO_InitTypeDef HAL_TEMHUM_SCK_PIN; GPIO_InitTypeDef HAL_TEMHUM_SDA_PIN;

//stm32 IO操作

define HAL_SHT_SCK_DIR_OUT() SHT_SCK_DIR_OUT() //GpioInit( &HAL_TEMHUM_SCK_PIN, HAL_TEMHUM_SCK, PIN_OUTPUT, PIN_PUSH_PULL, PIN_PULL_UP, 1 );//初始化IO口，并输出1

define HAL_SHT_SCK_SET() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET) //GpioWrite( &HAL_TEMHUM_SCK_PIN, 1 )

define HAL_SHT_SCK_CLR() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_RESET) //GpioWrite( &HAL_TEMHUM_SCK_PIN, 0 )

define HAL_SHT_SDA_SET() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_SET) //GpioWrite( &HAL_TEMHUM_SDA_PIN, 1 )

define HAL_SHT_SDA_CLR() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_RESET) //GpioWrite( &HAL_TEMHUM_SDA_PIN, 0 )

define HAL_SHT_SDA_DIR_OUT() SHT_SDA_DIR_OUT(1) //GpioInit( &HAL_TEMHUM_SDA_PIN, HAL_TEMHUM_SDA, PIN_OUTPUT, PIN_PUSH_PULL, PIN_PULL_UP, 1 );//初始化IO口，并输出1

define HAL_SHT_SDA_DIR_IN() SHT_SDA_DIR_IN() //GpioInit( &HAL_TEMHUM_SDA_PIN, HAL_TEMHUM_SDA, PIN_INPUT, PIN_OPEN_DRAIN, PIN_PULL_UP, 1 );//初始化IO口，并输出1

define HAL_SHT_SDA_VAL() HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_7) //GpioRead( &HAL_TEMHUM_SDA_PIN )

define MCU_SHT_SDA_OUTPUT(n) SHT_SDA_DIR_OUT(n)//GpioInit( &HAL_TEMHUM_SDA_PIN, HAL_TEMHUM_SDA, PIN_OUTPUT, PIN_PUSH_PULL, PIN_PULL_UP, n );//初始化IO口，并输出1

define ACK 1

define noACK 0

define measure_temp 0x03 //测量温度命令

define measure_humi 0x05 //测量湿度命令

define RESET 0x1e //软启动

//————————————数据结构体定义—————————————- typedef union { //保存所测得的温度＆湿度值 uint16_t i; float f; } value; //WENSHIDU S;

/**

  • LOCAL FUNCTIONS */

void SHT11_DELAY(uint16_t usec); char write_byte(uint8_t value); char read_byte(uint8_t ack); void transstart(void); char s_measure(uint8_t p_value, uint8_t p_checksum, uint8_t mode); void calc_sth11(float p_humidity,float p_temperature);

define SENSOR_SHT10

//GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

// / GPIO Ports Clock Enable / // HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); // HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); // HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); // __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();

// /Configure GPIO pin Output Level / // HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, LED2_Pin|LED3_Pin|LED4_Pin|LED5_Pin // |LED6_Pin|LED7_Pin|LED0_Pin|LED1_Pin, GPIO_PIN_SET);

// /Configure GPIO pin Output Level / // HAL_GPIO_WritePin(BUZZ_GPIO_Port, BUZZ_Pin, GPIO_PIN_RESET);

// /Configure GPIO pins : PEPin PEPin PEPin PEPin // PEPin PEPin PEPin PEPin / // GPIO_InitStruct.Pin = LED2_Pin|LED3_Pin|LED4_Pin|LED5_Pin // |LED6_Pin|LED7_Pin|LED0_Pin|LED1_Pin; // GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; // GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; // GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; // HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);

void SHT_SCK_DIR_OUT(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; / Enable GPIOC clock / __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); // RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

  1. GPIO_InitStructure.Pin =  GPIO_PIN_6;
  2. GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  3. GPIO_InitStructure.Speed =GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  4. HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

// GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6); HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET); }

void SHT_SDA_DIR_OUT(uint8_t a) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; / Enable GPIOC clock / __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

  1.     GPIO_InitStructure.Pin =  GPIO_PIN_7;
  2.     GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  3.     GPIO_InitStructure.Speed =GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  4.     HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
  5. //      GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6);
  6.     a?HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_SET):HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_RESET);

}

void SHT_SDA_DIR_IN(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; / Enable GPIOC clock / __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

  1.     GPIO_InitStructure.Pin =  GPIO_PIN_7;
  2.     GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  3.     GPIO_InitStructure.Speed =GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  4.     HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
  5. //      GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6);

// HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_SET)

}

if defined SENSOR_SHT10

void SHT11_DELAY(uint16_t usec) { uint16_t i=8; usec*=2; usec >>= 1;

  1. while (usec--) {
  2.     while(i--) {
  3.         ;
  4.     }
  5. }

}

//初始化温湿度模块 void hal_temHumInit(void) { uint16_t Tem,RH;

  1. //配置HAL_TEMHUM_SCK脚
  2. HAL_SHT_SCK_DIR_OUT();
  4. //配置HAL_TEMHUM_SDA脚
  5. HAL_SHT_SDA_DIR_OUT();
  7. //第一次读温湿度
  8. call_sht11(&Tem, &RH);

}

char write_byte(uint8_t value) { uint8_t i,error=0;

  1. for (i=0x80; i>0; i/=2) {
  2.     if (i & value) {
  3.         HAL_SHT_SDA_SET();
  4.     } else {
  5.         HAL_SHT_SDA_CLR();
  6.     }
  8.     HAL_SHT_SCK_SET();
  9.     SHT11_DELAY(1);
  10.     HAL_SHT_SCK_CLR();
  11. }
  13. HAL_SHT_SDA_SET();
  14. HAL_SHT_SDA_DIR_IN();
  15. HAL_SHT_SCK_SET();
  16. error=HAL_SHT_SDA_VAL();
  17. HAL_SHT_SCK_CLR();
  19. return error;

}

char read_byte(uint8_t ack) { uint8_t i,val=0;

  1. HAL_SHT_SDA_SET();
  2. HAL_SHT_SDA_DIR_IN();
  3. for (i=0x80; i>0; i/=2) {
  4.     HAL_SHT_SCK_SET();
  5.     if (HAL_SHT_SDA_VAL()) {
  6.         val=(val | i);
  7.     }
  8.     HAL_SHT_SCK_CLR();
  9. }
  10. MCU_SHT_SDA_OUTPUT(!ack);
  11. HAL_SHT_SCK_SET();
  12. SHT11_DELAY(1);
  13. HAL_SHT_SCK_CLR();
  14. HAL_SHT_SDA_SET();
  16. return val;

}

void transstart(void) { HAL_SHT_SCK_SET(); SHT11_DELAY(1); HAL_SHT_SDA_CLR(); SHT11_DELAY(1); HAL_SHT_SCK_CLR(); SHT11_DELAY(2); HAL_SHT_SCK_SET(); SHT11_DELAY(1);

  1. HAL_SHT_SDA_SET();
  2. SHT11_DELAY(1);
  3. HAL_SHT_SCK_CLR();
  4. SHT11_DELAY(2);
  5. HAL_SHT_SDA_CLR();

}

void connectionreset(void) { uint8_t i; HAL_SHT_SDA_SET(); HAL_SHT_SCK_CLR(); for(i=0; i<9; i++) { HAL_SHT_SCK_SET(); HAL_SHT_SCK_CLR(); } transstart(); }

char s_measure(uint8_t p_value, uint8_t p_checksum, uint8_t mode) { uint8_t error=0; uint16_t i;

  1. connectionreset();
  2. switch(mode) {
  3. case 0    :
  4.     error+=write_byte(measure_temp);
  5.     break;
  6. case 1    :
  7.     error+=write_byte(measure_humi);
  8.     break;
  9. default     :
  10.     break;
  11. }
  13. HAL_SHT_SDA_DIR_IN();
  14. for (i=0; i<6; i++) { //这里的i<x,x和处理器速度相关，具体数值看效果来确定
  15.     SHT11_DELAY(10);
  16.     if(HAL_SHT_SDA_VAL()== 0) {
  17.         break;
  18.     }
  19. }
  20. if(HAL_SHT_SDA_VAL()) {
  21.     error+=1;
  22. }
  24. *(p_value+1)  =read_byte(ACK);
  25. *(p_value)=read_byte(ACK);
  26. *p_checksum =read_byte(noACK);
  27. return error;

} /**

  • 名称 calc_sth11
  • 功能 计算温湿度值
  • 入口参数 float p_humidity ,float p_temperature
    1.          湿度                  温度
  • 出口参数 无 */ void calc_sth11(float p_humidity,float p_temperature) { const float C1=-4.0; const float C2=+0.0405; const float C3=-0.0000028; const float T1=+0.01; const float T2=+0.00008; float rh=p_humidity; float t=p_temperature; float rh_lin; float rh_true; float t_C; t_C=t0.01 - 40; rh_lin=C3rhrh + C2rh + C1; rh_true=(t_C-25)(T1+T2rh)+rh_lin; if(rh_true>100) {
    1.  rh_true=100;
    } if(rh_true<0.1) {
    1.  rh_true=0.1;
    } p_temperature=t_C; p_humidity=rh_true; }

/**

  • 名称 call_sht11
  • 功能 读取SH1x温湿度值
  • 入口参数 void call_sht11(uint16_t tem_val,uint16_t hum_val)
    1.      *tem_val:温度存放地址，0.1度分辨率
    2.      *hum_val:湿度存放地址，0.1分辨率
  • 出口参数 无 */ void call_sht11(uint16_t tem_val,uint16_t hum_val) { value humi_val,temp_val; uint8_t error = 0,checksum; tem_val=0; hum_val=0; //启动SH1x的湿度测量 error+=s_measure((uint8_t) &humi_val.i,&checksum,1); //启动SH1x的温度测量 error+=s_measure((uint8_t) &temp_val.i,&checksum,0); if(error!=0) {
    1.  //测试错误，进行软复位
    2.  connectionreset();
    } else {
    1.  //测试数据处理
    2.  humi_val.f=(float)humi_val.i;
    3.  temp_val.f=(float)temp_val.i;
    4.  //计算温湿度实际值
    5.  calc_sth11(&humi_val.f,&temp_val.f);
    // tem_val=(uint16_t)temp_val.f;//当前温度temp_val.f摄氏度 // hum_val=(uint16_t)(humi_val.f);//湿度扩大100倍，也就是当前相对湿度为“*hum_val”%，单位是%。
    1.  //四舍五入
    2.  *tem_val=(unsigned int)(((temp_val.f*10)+5)/10);
    3.  *hum_val=(unsigned int)(((humi_val.f*10)+5)/10);
    } }

endif

  2. - **temHum.h**文件
  3. ```c
  4. /*************************************************************************************************
  5.   Filename:
  7.  *****/
  10. #ifndef _TEMHUM_H_
  11. #define _TEMHUM_H_
  15. #include "stm32f1xx.h"
  16. #include <string.h>
  17. #include <stdio.h>
  19. void hal_temHumInit(void);
  21. void call_sht11(uint16_t *tem, uint16_t *hum);
  22. //void connectionreset(void);
  24. #endif    /* _HAL_TEMHUM_H_ */