CW32模块应用案例系列：AHT10温湿度传感器、微波多普勒无线雷达传感器等

AHT10，新一代温湿度传感器在尺寸与智能方面建立了新的标准：嵌入了适于回流焊的双列扁平无引脚SMD 封装，底面 4 x 5mm ，高度1.6mm。传感器输出经过标定的数字信号，标准 I 2 C 格式。AHT10 配有一个全新设计的 ASIC专用芯片、一个经过改进的MEMS半导体电容式湿度传感元件和一个标准的片上温度传感元件，其性能已经大大提升甚至超出了前一代传感器的可靠性水平，新一代温湿度传感器，经过改进使其在恶劣环境下的性能更稳定。每一个传感器都经过校准和测试，在产品表面印有产品批号。由于对传感器做了改良和微型化改进，因此性价比更高，并且最终所有设备都将得益于尖端的节能运行模式。 应用范围主要在暖通空调 、除湿器、测试及检测设备、消费品、汽车 、自动控制、数据记录器、气象站、家电、湿度调节、医疗及其相关温湿度检测控制。

一、模块来源

模块实物展示：

资料下载链接：
https://pan.baidu.com/s/1xTX_QCmEmy8DWgxgtgXXFw
提取码：pp3k

二、 规格参数

工作电压：1.8~3.6V

工作电流：0.25~23uA

湿度误差：±2%RH

温度误差：±0.3℃

输出方式: IIC

管脚数量：3 Pin

以上信息见厂家资料文件

三、移植过程

我们的目标是将例程移植至CW32F030C8T6开发板上【能够测量环境温湿度】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。

3.1查看资料

器件地址为 0x38 ，但是最后一位是读写位，需要空出一位给读写位，因此需要左移一位，即 0x38<<1 得到 0X70

采集步骤：(写=0，读=1)

起始信号->器件地址左移1位+写 -> 等待传感器应答 -> 发送触发测量命令（0XAC）-> 等待传感器应答 -> 发送数据位0X33 -> 等待传感器应答 -> 发送数据位0x00 -> 等待传感器应答 -> 停止信号（可不加）-> 起始信号 ->器件地址左移1位+读 -> 等待传感器应答 -> 读取8位数据（状态字）-> 主机发送应答 -> 读取湿度高位数据 -> 主机发送应答 -> 读取湿度低位数据 -> 主机发送应答-> 读取湿度最后4位数据和温度最高的4位数据 -> -> 主机发送应答 -> 读取温度8数据 -> 主机发送应答-> 读取温度8位数据 -> 主机发送应答 -> 停止信号。

8位状态字，各个位表示的意义。

示例：

状态位 = 0x1C 0X1C = 0001 1100 bit7 = 设备空闲 bit6~5= NOR mode bit4 = 保留 BIT3 = 1已校准 bit0~2= 保留

湿度换算公式：其中SRH等于读取到的20位湿度数据整合后的数据。

RH(%)=（SRH/2的20次方）* 100

温度换算公式：其中ST等于读取到的20位温度数据整合后的数据。

3.2引脚选择

模块接线图

3.3查移植至工程

移植步骤中的导入.c和.h文件与【CW32模块使用】DHT11温湿度传感器相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_aht10.c与bsp_aht10.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。

在文件bsp_aht10.c中，编写如下代码。

#include "bsp_aht10.h"#include "stdio.h"#include "board.h"float Temperature = 0;float Humidity = 0;void IIC_Start(void){ SDA_OUT(); SDA(1); SCL(1); delay_us(4); SDA(0); delay_us(4); SCL(0);}void IIC_Stop(void){ SDA_OUT(); SCL(0); SDA(0); delay_us(4); SCL(1); SDA(1); delay_us(4);}void IIC_Send_Ack(unsigned char ack){ SDA_OUT(); SCL(0); SDA(0); delay_us(2); if(!ack) SDA(0); else SDA(1); SCL(1); delay_us(2); SCL(0); SDA(1);}unsigned char I2C_WaitAck(void){ char ack = 0; unsigned char ack_flag = 10; SDA(1); delay_us(1); SCL(1); delay_us(1); SDA_IN(); delay_us(2); while( (SDA_GET()==1) && ( ack_flag ) ) { ack_flag--; delay_us(3); } if( ack_flag <= 0 ) { IIC_Stop(); return 1; } else { SCL(0); SDA_OUT(); } SDA(0); return ack;}void Send_Byte(uint8_t dat){ int i = 0; SDA_OUT(); SCL(0);//拉低时钟开始数据传输 for( i = 0; i < 8; i++ )        {                SDA( (dat & 0x80) >> 7 ); delay_us(1); SCL(1); delay_us(2); SCL(0); delay_us(2); dat< <=1; }}unsigned char Read_Byte(void){ unsigned char i,receive=0; SDA_IN();//SDA设置为输入 for(i=0;i< 8;i++ ) { SCL(0); delay_us(2); SCL(1); delay_us(2); receive< <=1; if( SDA_GET() ) { receive|=1; } delay_us(1); } SCL(0); return receive;}void AHT10Reset(void){ IIC_Start(); Send_Byte(0x70); I2C_WaitAck(); Send_Byte(0xba); I2C_WaitAck(); IIC_Stop();}void AHT10_GPIO_Init(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化结构体 RCC_AHT10_ENABLE(); // 使能GPIO时钟 GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SDA|GPIO_SCL; // GPIO引脚 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; // 开漏输出 GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; // 输出速度高 GPIO_Init(PORT_AHT10, &GPIO_InitStruct); // 初始化 delay_ms(50);//延时50ms让传感器稳定 IIC_Start(); Send_Byte(0x70); //获取状态 //初始化校准 Send_Byte(0xe1); Send_Byte(0x08); Send_Byte(0x00); IIC_Stop(); delay_ms(50);//延时50ms让传感器稳定}unsigned char AHT10_Read(void){ char timeout = 0; unsigned char buff[6] = {0}; unsigned int dat = 0; IIC_Start();//起始信号 Send_Byte(0X38< <1 | 0); //器件地址+写命令 I2C_WaitAck(); //等待传感器应答 Send_Byte(0XAC);//寄存器地址：触发测量命令 I2C_WaitAck();//等待传感器应答 Send_Byte(0X33);//发送数据位 I2C_WaitAck();//等待传感器应答 Send_Byte(0X00);//发送数据位 I2C_WaitAck();//等待传感器应答 IIC_Stop(); //停止信号 do{ delay_ms(1);//超时判断，等待传感器采集数据 timeout++; IIC_Start();//重新发送起始信号 Send_Byte(0X38< <1 | 1);//器件地址+写命令 }while( I2C_WaitAck() == 1 && timeout < 5 ); buff[0] = Read_Byte();//读取状态字 IIC_Send_Ack(0);//主机发送应答 buff[1] = Read_Byte();//湿度高8位数据 IIC_Send_Ack(0);//主机发送应答 buff[2] = Read_Byte();//湿度低8位数据 IIC_Send_Ack(0);//主机发送应答 buff[3] = Read_Byte(); IIC_Send_Ack(0);//主机发送应答 buff[4] = Read_Byte(); IIC_Send_Ack(0);//主机发送应答 buff[5] = Read_Byte(); IIC_Send_Ack(1);//主机发送应答 IIC_Stop();//停止信号 delay_ms(20); //高位在前 dat = (((buff[1]< <12) | (buff[2]< <4)) | (buff[3] >>4)); Humidity = dat / 1048576.0 * 100.0; dat = 0; dat = ((buff[3] &0x0F) < < 16 ) | ( buff[4] < < 8) | buff[5]; Temperature = (dat/1048576.0) * 200 - 50; AHT10Reset(); // AHT10复位 AHT10_GPIO_Init(); // GPIO重新初始化 return 0;}float Get_Temperature(void){ return Temperature;}float Get_Humidity(void){ return Humidity;}

在文件bsp_aht10.h中，编写如下代码。

#ifndef _BSP_AHT10_H_#define _BSP_AHT10_H_#include "board.h"//端口移植#define RCC_AHT10_ENABLE() __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()#define PORT_AHT10 CW_GPIOB#define GPIO_SDA GPIO_PIN_9#define GPIO_SCL GPIO_PIN_8//设置SDA输出模式#define SDA_OUT() { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SDA; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; GPIO_Init(PORT_AHT10, &GPIO_InitStruct); }//设置SDA输入模式#define SDA_IN() { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SDA; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; GPIO_Init(PORT_AHT10, &GPIO_InitStruct); }//获取SDA引脚的电平变化#define SDA_GET() GPIO_ReadPin(PORT_AHT10, GPIO_SDA)//SDA与SCL输出#define SDA(x) GPIO_WritePin(PORT_AHT10, GPIO_SDA, (x?GPIO_Pin_SET:GPIO_Pin_RESET) )#define SCL(x) GPIO_WritePin(PORT_AHT10, GPIO_SCL, (x?GPIO_Pin_SET:GPIO_Pin_RESET) )void AHT10_GPIO_Init(void);unsigned char AHT10_Read(void);float Get_Temperature(void);float Get_Humidity(void);#endif

四、移植验证

在自己工程中的main主函数中，编写如下。

#include "board.h"#include "stdio.h"#include "bsp_uart.h"#include "bsp_aht10.h"int32_t main(void){ board_init(); // 开发板初始化 uart1_init(115200); // 串口1波特率115200 AHT10_GPIO_Init();//AHT10引脚初始化 printf("Startrn"); while(1) { //采集温湿度 AHT10_Read(); //串口打印温度数据 printf("温度 = %.2frn", Get_Temperature() ); //串口打印湿度数据 printf("湿度 = %.2frn", Get_Humidity() ); printf("n"); delay_ms(1000); }}

上电现象：每隔大约一秒测量一次温湿度。

模块移植成功案例代码：

链接：https://pan.baidu.com/s/13dMHBLOyabVYgR11D20U2Q?pwd=LCKF

提取码：LCKF