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AHT10，新一代溫濕度傳感器在尺寸與智能方面建立了新的標準：它嵌入了適于回流焊的雙列扁平無引腳SMD 封裝，底面 4 x 5mm ，高度1.6mm。傳感器輸出經(jīng)過標定的數(shù)字信號，標準 I 2 C 格式。AHT10 配有一個全新設計的 ASIC專用芯片、一個經(jīng)過改進的MEMS半導體電容式濕度傳感元件和一個標準的片上溫度傳感元件，其性能已經(jīng)大大提升甚至超出了前一代傳感器的可靠性水平，新一代溫濕度傳感器，經(jīng)過改進使其在惡劣環(huán)境下的性能更穩(wěn)定。
每一個傳感器都經(jīng)過校準和測試，在產(chǎn)品表面印有產(chǎn)品批號。由于對傳感器做了改良和微型化改進，因此它的性價比更高，并且最終所有設備都將得益于尖端的節(jié)能運行模式。??應用范圍主要在暖通空調(diào) 、除濕器、測試及檢測設備、消費品、汽車 、自動控制、數(shù)據(jù)記錄器、氣象站、家電、濕度調(diào)節(jié)、醫(yī)療及其他相關溫濕度檢測控制。
一模塊來源
資料下載鏈接：https://pan.baidu.com/s/1xTX_QCmEmy8DWgxgtgXXFw
提取碼：pp3k
二 規(guī)格參數(shù)
工作電壓：1.8~3.6V
工作電流：0.25~23uA
濕度誤差：±2%RH
溫度誤差：±0.3℃
輸出方式: IIC
管腳數(shù)量：3 Pin
以上信息見廠家資料文件
三移植過程
我們的目標是將例程移植至CW32F030C8T6開發(fā)板上【能夠測量環(huán)境溫濕度】。首先要獲取資料，查看數(shù)據(jù)手冊應如何實現(xiàn)讀取數(shù)據(jù)，再移植至我們的工程。
3.1查看資料
器件地址為?0x38?，但是最后一位是讀寫位，需要空出一位給讀寫位，因此需要左移一位，即?0x38<<1?得到?0X70
采集步驟：(寫=0，讀=1)
起始信號->器件地址左移1位+寫 -> 等待傳感器應答 -> 發(fā)送觸發(fā)測量命令（0XAC）-> 等待傳感器應答 -> 發(fā)送數(shù)據(jù)位0X33 -> 等待傳感器應答 -> 發(fā)送數(shù)據(jù)位0x00 -> 等待傳感器應答 -> 停止信號（可不加）-> 起始信號 ->器件地址左移1位+讀 -> 等待傳感器應答 -> 讀取8位數(shù)據(jù)（狀態(tài)字）-> 主機發(fā)送應答 -> 讀取濕度高位數(shù)據(jù) -> 主機發(fā)送應答 -> 讀取濕度低位數(shù)據(jù) -> 主機發(fā)送應答-> 讀取濕度最后4位數(shù)據(jù)和溫度最高的4位數(shù)據(jù) -> -> 主機發(fā)送應答 -> 讀取溫度8數(shù)據(jù) -> 主機發(fā)送應答-> 讀取溫度8位數(shù)據(jù) -> 主機發(fā)送應答 -> 停止信號。
8位狀態(tài)字，各個位表示的意義。
示例：
狀態(tài)位 = 0x1C0X1C = 0001 1100bit7 = 設備空閑bit6~5= NOR modebit4 = 保留BIT3 = 1已校準bit0~2= 保留
濕度換算公式：其中SRH等于讀取到的20位濕度數(shù)據(jù)整合后的數(shù)據(jù)。
RH(%)=（SRH/2的20次方）* 100
溫度換算公式：其中ST等于讀取到的20位溫度數(shù)據(jù)整合后的數(shù)據(jù)。
3.2引腳選擇
模塊接線圖
3.3查移植至工程
移植步驟中的導入.c和.h文件與【CW32模塊使用】DHT11溫濕度傳感器相同，只是將.c和.h文件更改為bsp_aht10.c與bsp_aht10.h。這里不再過多講述，移植完成后面修改相關代碼。
在文件bsp_aht10.c中，編寫如下代碼。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-04-01 LCKFB-LP first version*/#include "bsp_aht10.h"#include "stdio.h"#include "board.h"float Temperature = 0;float Humidity = 0;/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：IIC_Start* 函 數(shù) 說 明：IIC起始時序* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：無* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/void IIC_Start(void){SDA_OUT();SDA(1);SCL(1);delay_us(4);SDA(0);delay_us(4);SCL(0);}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：IIC_Stop* 函 數(shù) 說 明：IIC停止信號* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：無* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/void IIC_Stop(void){SDA_OUT();SCL(0);SDA(0);delay_us(4);SCL(1);SDA(1);delay_us(4);}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：IIC_Send_Ack* 函 數(shù) 說 明：主機發(fā)送應答或者非應答信號* 函 數(shù) 形 參：0發(fā)送應答 1發(fā)送非應答* 函 數(shù) 返 回：無* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/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);}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：I2C_WaitAck* 函 數(shù) 說 明：等待從機應答* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：0有應答 1超時無應答* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/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;}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Send_Byte* 函 數(shù) 說 明：寫入一個字節(jié)* 函 數(shù) 形 參：dat要寫人的數(shù)據(jù)* 函 數(shù) 返 回：無* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/void Send_Byte(uint8_t dat){int i = 0;SDA_OUT();SCL(0);//拉低時鐘開始數(shù)據(jù)傳輸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;}}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Read_Byte* 函 數(shù) 說 明：IIC讀時序* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：讀到的數(shù)據(jù)* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/unsigned char Read_Byte(void){unsigned char i,receive=0;SDA_IN();//SDA設置為輸入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;}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：AHT10Reset* 函 數(shù) 說 明：軟件復位* 函 數(shù) 形 參：* 函 數(shù) 返 回：無* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/void AHT10Reset(void){IIC_Start();Send_Byte(0x70);I2C_WaitAck();Send_Byte(0xba);I2C_WaitAck();IIC_Stop();}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：AHT10_GPIO_Init* 函 數(shù) 說 明：AHT10的引腳初始化* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：無* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/void AHT10_GPIO_Init(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化結構體RCC_AHT10_ENABLE(); // 使能GPIO時鐘GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SDA|GPIO_SCL; // GPIO引腳GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; // 開漏輸出GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; // 輸出速度高GPIO_Init(PORT_AHT10, &GPIO_InitStruct); // 初始化delay_ms(50);//延時50ms讓傳感器穩(wěn)定IIC_Start();Send_Byte(0x70); //獲取狀態(tài)//初始化校準Send_Byte(0xe1);Send_Byte(0x08);Send_Byte(0x00);IIC_Stop();delay_ms(50);//延時50ms讓傳感器穩(wěn)定}/*********************************************************** 函 數(shù) 名 稱：AHT10_Read* 函 數(shù) 功 能：讀取AHT10的溫濕度數(shù)據(jù)* 傳 入 參 數(shù)：無* 函 數(shù) 返 回：0讀取成功* 作 者：LC* 備 注：無**********************************************************/unsigned char AHT10_Read(void){char timeout = 0;unsigned char buff[6] = {0};unsigned int dat = 0;IIC_Start();//起始信號Send_Byte(0X38<<1 | 0); //器件地址+寫命令I2C_WaitAck(); //等待傳感器應答Send_Byte(0XAC);//寄存器地址：觸發(fā)測量命令I2C_WaitAck();//等待傳感器應答Send_Byte(0X33);//發(fā)送數(shù)據(jù)位I2C_WaitAck();//等待傳感器應答Send_Byte(0X00);//發(fā)送數(shù)據(jù)位I2C_WaitAck();//等待傳感器應答IIC_Stop(); //停止信號do{delay_ms(1);//超時判斷，等待傳感器采集數(shù)據(jù)timeout++;IIC_Start();//重新發(fā)送起始信號Send_Byte(0X38<<1 | 1);//器件地址+寫命令}while( I2C_WaitAck() == 1 && timeout < 5 );buff[0] = Read_Byte();//讀取狀態(tài)字IIC_Send_Ack(0);//主機發(fā)送應答buff[1] = Read_Byte();//濕度高8位數(shù)據(jù)IIC_Send_Ack(0);//主機發(fā)送應答buff[2] = Read_Byte();//濕度低8位數(shù)據(jù)IIC_Send_Ack(0);//主機發(fā)送應答buff[3] = Read_Byte();IIC_Send_Ack(0);//主機發(fā)送應答buff[4] = Read_Byte();IIC_Send_Ack(0);//主機發(fā)送應答buff[5] = Read_Byte();IIC_Send_Ack(1);//主機發(fā)送應答IIC_Stop();//停止信號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復位AHT10_GPIO_Init(); // GPIO重新初始化return 0;}/*********************************************************** 函 數(shù) 名 稱：Get_Temperature* 函 數(shù) 功 能：獲取采集后的溫度數(shù)據(jù)* 傳 入 參 數(shù)：無* 函 數(shù) 返 回：溫度數(shù)據(jù)，單位℃* 作 者：LC* 備 注：必須先采集與數(shù)據(jù)，否則返回0或者之前的數(shù)據(jù)**********************************************************/float Get_Temperature(void){return Temperature;}/*********************************************************** 函 數(shù) 名 稱：Get_Humidity* 函 數(shù) 功 能：獲取采集后的濕度數(shù)據(jù)* 傳 入 參 數(shù)：無* 函 數(shù) 返 回：濕度數(shù)據(jù)，單位%RH* 作 者：LC* 備 注：必須先采集與數(shù)據(jù)，否則返回0或者之前的數(shù)據(jù)**********************************************************/float Get_Humidity(void){return Humidity;}
在文件bsp_aht10.h中，編寫如下代碼。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-20 LCKFB-LP first version*/#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//設置SDA輸出模式#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);}//設置SDA輸入模式#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);}//獲取SDA引腳的電平變化#define SDA_GET() GPIO_ReadPin(PORT_AHT10, GPIO_SDA)//SDA與SCL輸出#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
?04移植驗證
在自己工程中的main主函數(shù)中，編寫如下。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-20 LCKFB-LP first version*/#include "board.h"#include "stdio.h"#include "bsp_uart.h"#include "bsp_aht10.h"int32_t main(void){board_init(); // 開發(fā)板初始化uart1_init(115200); // 串口1波特率115200AHT10_GPIO_Init();//AHT10引腳初始化printf("Startrn");while(1){//采集溫濕度AHT10_Read();//串口打印溫度數(shù)據(jù)printf("溫度 = %.2frn", Get_Temperature() );//串口打印濕度數(shù)據(jù)printf("濕度 = %.2frn", Get_Humidity() );printf("n");delay_ms(1000);}}
上電現(xiàn)象：每隔大約一秒測量一次溫濕度。
模塊移植成功案例代碼
鏈接：https://pan.baidu.com/s/13dMHBLOyabVYgR11D20U2Q?pwd=LCKF
提取碼：LCKF
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