用STM32F103达成基于I2C协议的AHT20温湿度传感器和OLED屏显示汉字
目录
一 I2C协议简介
硬件I2C与软件I2C
二 代码和ATH20芯片实现温湿度的串口显示
三 用stm32f103芯片的SPI和IIC接口接上OLED屏显示中文姓名温湿度
1 先用文字字模生成器PCtolCD200生成需要的字模
2 烧录程序
四 显示温湿度
五 滚动屏显示
六 总结
七 参考文献
一 I2C协议简介
I2C 通讯协议 (Inter - Integrated Circuit) 是由 Phiilps 公司开发的,由于它引脚少,硬件实现简单, 可扩展性强,不需要 USART、CAN 等通讯协议的外部收发设备,现在被广泛地使用在系统内多 个集成电路 (IC) 间的通讯。
I2c的物理层
它的物理层有如下特点:
(1) 它是一个支持设备的总线。“总线”指多个设备共用的信号线。在一个 I2C 通讯总线中,可 连接多个 I2C 通讯设备,支持多个通讯主机及多个通讯从机。
(2) 一个 I2C 总线只使用两条总线线路,一条双向串行数据线 (SDA) ,一条串行时钟线 (SCL)。 数据线即用来表示数据,时钟线用于数据收发同步。
(3) 每个连接到总线的设备都有一个独立的地址,主机可以利用这个地址进行不同设备之间的 访问。
(4) 总线通过上拉电阻接到电源。当 I2C 设备空闲时,会输出高阻态,而当所有设备都空闲,都 输出高阻态时,由上拉电阻把总线拉成高电平。
(5) 多个主机同时使用总线时,为了防止数据冲突,会利用仲裁方式决定由哪个设备占用总线。
(6) 具有三种传输模式:标准模式传输速率为 100kbit/s ,快速模式为 400kbit/s ,高速模式下可 达 3.4Mbit/s,但目前大多 I 2C 设备尚不支持高速模式。
(7) 连接到相同总线的 IC 数量受到总线的最大电容 400pF 限制。
硬件I2C与软件I2C
硬件I2C
硬件I2C对应芯片上的I2C外设,有相应I2C驱动电路,其所使用的I2C管脚也是专用的,因而效率要远高于软件模拟的I2C;一般也较为稳定,但是程序较为繁琐。硬件(固件)I2C是直接调用内部寄存器进行配置;而软件I2C是没有寄存器这个概念的。这种方式减轻了cpu的负担。
软件I2C
软件I2C一般是使用GPIO管脚,用软件控制SCL,SDA线输出高低电平,模拟i2c协议的时序。由于直接控制 GPIO 引脚电平产生通讯时序时,需要由 CPU 控制每个时刻的引脚状态,所以称之为“软件模拟协议”方式。
二 代码和ATH20芯片实现温湿度的串口显示
在空白模板上新建一系列的c文件和h文件,然后将以下代码写上去
main.c
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "bsp_i2c.h"int main(void)
{ delay_init(); //?óê±oˉêy3?ê??ˉ uart_init(115200); //′??ú3?ê??ˉ?a115200IIC_Init();while(1){printf("温度湿度显示");read_AHT20_once();delay_ms(1500);}
}
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; //Temperatureuint8_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;}
//2úéúIIC?eê?D?o?
void IIC_Start(void)
{SDA_OUT(); //sda??ê?3?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;//?ˉ×?I2C×ü??£?×?±?·¢?í?ò?óê?êy?Y
}
//2úéúIICí£?1D?o?
void IIC_Stop(void)
{SDA_OUT();//sda??ê?3?IIC_SCL=0;IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to highdelay_us(4);IIC_SCL=1; IIC_SDA=1;//·¢?íI2C×ü???áê?D?o?delay_us(4);
}
//μè′yó|′eD?o?μ?à′
//·μ???μ£o1£??óê?ó|′e꧰ü
// 0£??óê?ó|′e3é1|
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{u8 ucErrTime=0;SDA_IN(); //SDAéè???aê?è? 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;//ê±?óê?3?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;
}
//IIC·¢?íò???×??ú
//·μ??′ó?úóD?Tó|′e
//1£?óDó|′e
//0£??Tó|′e
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{ u8 t; SDA_OUT(); IIC_SCL=0;//à-μíê±?ó?aê?êy?Y′?ê?for(t=0;t<8;t++){ IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;txd<<=1; delay_us(2); //??TEA5767?aèy???óê±??ê?±?D?μ?IIC_SCL=1;delay_us(2); IIC_SCL=0; delay_us(2);}
}
//?á1??×??ú£?ack=1ê±£?·¢?íACK£?ack=0£?·¢?ínACK
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();//·¢?ínACKelseIIC_Ack(); //·¢?íACK return receive;
}void IIC_WriteByte(uint16_t addr,uint8_t data,uint8_t device_addr)
{IIC_Start(); if(device_addr==0xA0) //eepromμ??·′óóú1×??úIIC_Send_Byte(0xA0 + ((addr/256)<<1));//·¢?í??μ??·elseIIC_Send_Byte(device_addr); //·¢?÷?tμ??·IIC_Wait_Ack(); IIC_Send_Byte(addr&0xFF); //·¢?íμíμ??·IIC_Wait_Ack(); IIC_Send_Byte(data); //·¢?í×??ú IIC_Wait_Ack(); IIC_Stop();//2úéúò???í£?1ì??t if(device_addr==0xA0) //delay_ms(10);elsedelay_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));elseIIC_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;
}/**********
*é???2?·??aIO?ú?£?éI2C????
*
*′ó?aò????aê??aAHT20μ?????I2C
*oˉêy??óDIICoíI2Cμ???±e£???×¢òa£?£?£?£?£?
*
*2020/2/23×?oóDT??è??ú
*
***********/
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();/*AHT20_OutData[0] = 0;AHT20_OutData[1] = 0;AHT20_OutData[2] = 0;AHT20_OutData[3] = 0;*/
}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
usart.c
#include "sys.h"
#include "usart.h"//STM32F103o?D?°?ày3ì
//?aoˉêy°?±?ày3ì
/********** mcudev.taobao.com 3??· ********///
//è?1?ê1ó?ucos,?ò°üà¨????μ?í·???t?′?é.
#if SYSTEM_SUPPORT_UCOS
#include "includes.h" //ucos ê1ó?
#endif
//
//STM32?a·¢°?
//′??ú13?ê??ˉ // //
//?óè?ò???′ú??,?§3?printfoˉêy,??2?Dèòa????use MicroLIB
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
//±ê×??aDèòaμ??§3?oˉêy
struct __FILE
{ int handle; }; FILE __stdout;
//?¨ò?_sys_exit()ò?±ü?aê1ó?°??÷?ú?£ê?
void _sys_exit(int x)
{ x = x;
}
//???¨ò?fputcoˉêy
int fputc(int ch, FILE *f)
{ while((USART1->SR&0X40)==0);//?-?··¢?í,?±μ?·¢?ííê±? USART1->DR = (u8) ch; return ch;
}
#endif /*ê1ó?microLibμ?·?·¨*//*
int fputc(int ch, FILE *f)
{USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET) {} return ch;
}
int GetKey (void) { while (!(USART1->SR & USART_FLAG_RXNE));return ((int)(USART1->DR & 0x1FF));
}
*/#if EN_USART1_RX //è?1?ê1?üá??óê?
//′??ú1?D??·t??3ìDò
//×¢òa,?áè?USARTx->SR?ü±ü?a?a??????μ?′í?ó
u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //?óê??o3?,×?′óUSART_REC_LEN??×??ú.
//?óê?×′ì?
//bit15£? ?óê?íê3é±ê??
//bit14£? ?óê?μ?0x0d
//bit13~0£? ?óê?μ?μ?óDD§×??úêy??
u16 USART_RX_STA=0; //?óê?×′ì?±ê?? void uart_init(u32 bound){//GPIO???úéè??GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //ê1?üUSART1£?GPIOAê±?ó//USART1_TX PA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //?′ó?í?íìê?3?GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//USART1_RX PA.10GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//????ê?è?GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //Usart1 NVIC ????NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//?à??ó??è??3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //×óó??è??3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQí¨μàê1?üNVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //?ù?Y???¨μ?2?êy3?ê??ˉVIC??′??÷//USART 3?ê??ˉéè??USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//ò?°?éè???a9600;USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//×?3¤?a8??êy?Y??ê?USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//ò???í£?1??USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//?T????D£?é??USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//?Tó2?têy?Yá÷????USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //ê?·¢?£ê?USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //3?ê??ˉ′??úUSART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//?a???D??USART_Cmd(USART1, ENABLE); //ê1?ü′??ú }void USART1_IRQHandler(void) //′??ú1?D??·t??3ìDò{u8 Res;
#ifdef OS_TICKS_PER_SEC //è?1?ê±?ó?ú??êy?¨ò?á?,?μ?÷òaê1ó?ucosIIá?.OSIntEnter();
#endifif(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //?óê??D??(?óê?μ?μ?êy?Y±?D?ê?0x0d 0x0a?á?2){Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR); //?áè??óê?μ?μ?êy?Yif((USART_RX_STA&0x8000)==0)//?óê??′íê3é{if(USART_RX_STA&0x4000)//?óê?μ?á?0x0d{if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//?óê?′í?ó,??D??aê?else USART_RX_STA|=0x8000; //?óê?íê3éá? }else //?1??ê?μ?0X0D{ if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;else{USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;USART_RX_STA++;if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//?óê?êy?Y′í?ó,??D??aê??óê? } }} }
#ifdef OS_TICKS_PER_SEC //è?1?ê±?ó?ú??êy?¨ò?á?,?μ?÷òaê1ó?ucosIIá?.OSIntExit();
#endif
}
#endif
usart.h
#ifndef __USART_H
#define __USART_H
#include "stdio.h"
#include "sys.h" //STM32F103o?D?°?ày3ì
//?aoˉêy°?±?ày3ì
/********** mcudev.taobao.com 3??· ********///
//STM32?a·¢°?
//′??ú13?ê??ˉ #define USART_REC_LEN 200 //?¨ò?×?′ó?óê?×??úêy 200
#define EN_USART1_RX 1 //ê1?ü£¨1£?/???1£¨0£?′??ú1?óê?extern u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //?óê??o3?,×?′óUSART_REC_LEN??×??ú.??×??ú?a??DD·?
extern u16 USART_RX_STA; //?óê?×′ì?±ê??
//è?1???′??ú?D???óê?£???2?òa×¢êíò???oê?¨ò?
void uart_init(u32 bound);
#endif
delay.c
include "delay.h"
#include "sys.h"//STM32F103o?D?°?ày3ì
//?aoˉêy°?±?ày3ì
/********** mcudev.taobao.com 3??· ********///
//è?1?ê1ó?ucos,?ò°üà¨????μ?í·???t?′?é.
#if SYSTEM_SUPPORT_UCOS
#include "includes.h" //ucos ê1ó?
#endif
// //STM32?a·¢°?
//ê1ó?SysTickμ???í¨??êy?£ê????ó3ù??DD1üàí
//°üà¨delay_us,delay_ms//
static u8 fac_us=0;//us?óê±±?3?êy
static u16 fac_ms=0;//ms?óê±±?3?êy
#ifdef OS_CRITICAL_METHOD //è?1?OS_CRITICAL_METHOD?¨ò?á?,?μ?÷ê1ó?ucosIIá?.
//systick?D??·t??oˉêy,ê1ó?ucosê±ó?μ?
void SysTick_Handler(void)
{ OSIntEnter(); //??è??D??OSTimeTick(); //μ÷ó?ucosμ?ê±?ó·t??3ìDò OSIntExit(); //′¥·¢è????D??èí?D??
}
#endif//3?ê??ˉ?ó3ùoˉêy
//μ±ê1ó?ucosμ?ê±oò,′?oˉêy?á3?ê??ˉucosμ?ê±?ó?ú??
//SYSTICKμ?ê±?ó1ì?¨?aHCLKê±?óμ?1/8
//SYSCLK:?μí3ê±?ó
void delay_init()
{#ifdef OS_CRITICAL_METHOD //è?1?OS_CRITICAL_METHOD?¨ò?á?,?μ?÷ê1ó?ucosIIá?.u32 reload;
#endifSysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //????ía2?ê±?ó HCLK/8fac_us=SystemCoreClock/8000000; //?a?μí3ê±?óμ?1/8 #ifdef OS_CRITICAL_METHOD //è?1?OS_CRITICAL_METHOD?¨ò?á?,?μ?÷ê1ó?ucosIIá?.reload=SystemCoreClock/8000000; //?????óμ???êy′?êy μ¥???aK reload*=1000000/OS_TICKS_PER_SEC;//?ù?YOS_TICKS_PER_SECéè?¨ò?3?ê±??//reload?a24????′??÷,×?′ó?μ:16777216,?ú72M??,??o?1.86s×óóò fac_ms=1000/OS_TICKS_PER_SEC;//′ú±íucos?éò??óê±μ?×?éùμ¥?? SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk; //?a??SYSTICK?D??SysTick->LOAD=reload; //??1/OS_TICKS_PER_SEC???D??ò?′? SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //?a??SYSTICK
#elsefac_ms=(u16)fac_us*1000;//·?ucos??,′ú±í????msDèòaμ?systickê±?óêy
#endif
} #ifdef OS_CRITICAL_METHOD //ê1ó?á?ucos
//?óê±nus
//nus?aòa?óê±μ?usêy.
void delay_us(u32 nus)
{ u32 ticks;u32 told,tnow,tcnt=0;u32 reload=SysTick->LOAD; //LOADμ??μ ticks=nus*fac_us; //Dèòaμ??ú??êy tcnt=0;told=SysTick->VAL; //????è?ê±μ???êy?÷?μwhile(1){tnow=SysTick->VAL; if(tnow!=told){ if(tnow<told)tcnt+=told-tnow;//?aà?×¢òaò???SYSTICKê?ò???μY??μ???êy?÷?í?éò?á?.else tcnt+=reload-tnow+told; told=tnow;if(tcnt>=ticks)break;//ê±??3?1y/μèóúòa?ó3ùμ?ê±??,?òí?3?.} };
}
//?óê±nms
//nms:òa?óê±μ?msêy
void delay_ms(u16 nms)
{ if(OSRunning==TRUE)//è?1?osò??-?ú?üá? { if(nms>=fac_ms)//?óê±μ?ê±??′óóúucosμ?×?éùê±???ü?ú {OSTimeDly(nms/fac_ms);//ucos?óê±}nms%=fac_ms; //ucosò??-?T·¨ìá1??a?′D?μ??óê±á?,2éó???í¨·?ê??óê± }delay_us((u32)(nms*1000)); //??í¨·?ê??óê±,′?ê±ucos?T·¨???ˉμ÷?è.
}
#else//2?ó?ucosê±
//?óê±nus
//nus?aòa?óê±μ?usêy.
void delay_us(u32 nus)
{ u32 temp; SysTick->LOAD=nus*fac_us; //ê±???ó?? SysTick->VAL=0x00; //??????êy?÷SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //?aê?μ1êy do{temp=SysTick->CTRL;}while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16)));//μè′yê±??μ?′? SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //1?±???êy?÷SysTick->VAL =0X00; //??????êy?÷
}
//?óê±nms
//×¢òanmsμ?·??§
//SysTick->LOAD?a24????′??÷,?ùò?,×?′ó?óê±?a:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLKμ¥???aHz,nmsμ¥???ams
//??72Mì??t??,nms<=1864
void delay_ms(u16 nms)
{ u32 temp; SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;//ê±???ó??(SysTick->LOAD?a24bit)SysTick->VAL =0x00; //??????êy?÷SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //?aê?μ1êy do{temp=SysTick->CTRL;}while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16)));//μè′yê±??μ?′? SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //1?±???êy?÷SysTick->VAL =0X00; //??????êy?÷
}
#endif
delay.h
#ifndef __DELAY_H
#define __DELAY_H
#include "sys.h"
// //STM32F103o?D?°?ày3ì
//?aoˉêy°?±?ày3ì
/********** mcudev.taobao.com 3??· ********///ê1ó?SysTickμ???í¨??êy?£ê????ó3ù??DD1üàí
//°üà¨delay_us,delay_ms//
void delay_init(void);
void delay_ms(u16 nms);
void delay_us(u32 nus);#endif
sys.c
#include "sys.h"//STM32F103o?D?°?ày3ì
//?aoˉêy°?±?ày3ì
/********** mcudev.taobao.com 3??· ********/// //STM32?a·¢°?
//?μí3?D??·?×ééè???ˉ //********************************************************************************
void NVIC_Configuration(void)
{NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //éè??NVIC?D??·?×é2:2???à??ó??è??£?2???ìó|ó??è??}
sys.h
#ifndef __SYS_H
#define __SYS_H
#include "stm32f10x.h"
// //STM32F103o?D?°?ày3ì
//?aoˉêy°?±?ày3ì
/********** mcudev.taobao.com 3??· ********/// //0,2??§3?ucos
//1,?§3?ucos
#define SYSTEM_SUPPORT_UCOS 0 //?¨ò??μí3???t?Dê?·??§3?UCOS//??′?2ù×÷,êμ??51àà??μ?GPIO????1|?ü
//??ì?êμ??????,2???<<CM3è¨ít????>>μú????(87ò3~92ò3).
//IO?ú2ù×÷oê?¨ò?
#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
#define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *)(addr))
#define BIT_ADDR(addr, bitnum) MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))
//IO?úμ??·ó3é?
#define GPIOA_ODR_Addr (GPIOA_BASE+12) //0x4001080C
#define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE+12) //0x40010C0C
#define GPIOC_ODR_Addr (GPIOC_BASE+12) //0x4001100C
#define GPIOD_ODR_Addr (GPIOD_BASE+12) //0x4001140C
#define GPIOE_ODR_Addr (GPIOE_BASE+12) //0x4001180C
#define GPIOF_ODR_Addr (GPIOF_BASE+12) //0x40011A0C
#define GPIOG_ODR_Addr (GPIOG_BASE+12) //0x40011E0C #define GPIOA_IDR_Addr (GPIOA_BASE+8) //0x40010808
#define GPIOB_IDR_Addr (GPIOB_BASE+8) //0x40010C08
#define GPIOC_IDR_Addr (GPIOC_BASE+8) //0x40011008
#define GPIOD_IDR_Addr (GPIOD_BASE+8) //0x40011408
#define GPIOE_IDR_Addr (GPIOE_BASE+8) //0x40011808
#define GPIOF_IDR_Addr (GPIOF_BASE+8) //0x40011A08
#define GPIOG_IDR_Addr (GPIOG_BASE+8) //0x40011E08 //IO?ú2ù×÷,????μ¥ò?μ?IO?ú!
//è·±£nμ??μD?óú16!
#define PAout(n) BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n) //ê?3?
#define PAin(n) BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n) //ê?è? #define PBout(n) BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n) //ê?3?
#define PBin(n) BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n) //ê?è? #define PCout(n) BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n) //ê?3?
#define PCin(n) BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n) //ê?è? #define PDout(n) BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n) //ê?3?
#define PDin(n) BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n) //ê?è? #define PEout(n) BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n) //ê?3?
#define PEin(n) BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n) //ê?è?#define PFout(n) BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n) //ê?3?
#define PFin(n) BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n) //ê?è?#define PGout(n) BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n) //ê?3?
#define PGin(n) BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n) //ê?è?void NVIC_Configuration(void);#endif
然后将上述.c的源文件加入同一个工程文件里面构建。
然后将上述构建出来的HEX文件烧入芯片,
然后将STM32F103芯片的PB6接口接到AHT20芯片的SCL口,PA7口接相应的SDA口,然后3.3V对接,接地对接后,用USB转TTL与芯片链接接到电脑上,并且打开电脑的串口助手,打开串口,然后每隔几秒得到一组温度和湿度的数据。
在上述得到一系列的21.8摄氏度的情况下,用手指去捏着AHT20后可以得到明显温度和湿度都得到大幅度的上升,得出有效的温度传感器。
三 用stm32f103芯片的SPI和IIC接口接上OLED屏显示中文姓名温湿度
首先用以下载的文件后打开其中的工程文件,可以得到其中的所有源代码文件,将其中代码中的一些内容进行更改就可以得到我们需要的内容。
1 先用文字字模生成器PCtolCD200生成需要的字模
由于OLED显示屏是竖屏幕显示所以需要横屏显示的时候就需要旋转90度这里特意将小字转换与其他字体方向相反试试
然后在将以上得到的字模复制到工程文件里面的gui.c里面的oledfond.h文件里面的相应字模模块
然后进入test.c中将修改显示函数void TEST_MainPage(void)中的原内容中的名字和学号更改为自己的就可以了
在将main.c中的while循环语句中的第一项不更改其他的全部加上注释或者删除均可如下
2 烧录程序
做完上述步骤后,构建完毕生成hex文件,将此Hex文件烧录到自己的芯片当中,然后以一定接法以oled屏和stm32芯片相接,具体如下
OLED to stm32
VCC 3.3V
GND GND
D0 PB13
D1 PB15
DC PB10
CS PB11
RES PB12
然后给芯片供电,OLED屏亮起来得到以下内容
可以看到成功显示了名字和学号,小字也得到了相应的翻转。
四 显示温湿度
显示温湿度也需要有文字的显示,所以和以上一样,首先点开工程文件里面的test.c分支里面的oldefond.h头文件里面,将里面16*16的点阵中的内容改一下,改成当前温湿度的字模。当然 也是需要翻转的
因为需要用到温湿度检测,所以需要用到最上面的温湿度检测代码,以及需要用到AHT20芯片,所以需要将温度湿度检测工程里面的bsp_i2c.c,bsp_i2c.h,sys.c,sys.h移植到本工程文件里面,当然sys可能会冲突,所以最好改名为AHT20_sys.c和AHT20_sys.h.然后在将bsp_i2c.c中的代码中的串口发送改为OLDE显示,需要更改一些代码如下void show_oled (void)
void shwo_oled(void)
{
GUI_ShowCHinese(28,10,16,"当前温湿度",1);GUI_ShowCHinese(20,32,16,"温度:",1);GUI_ShowString(60,32,strTemp1,16,1);GUI_ShowString(68,32,strTemp2,16,1);GUI_ShowString(76,32,".",16,1);GUI_ShowString(84,32,strTemp3,16,1);GUI_ShowCHinese(92,32,16,"℃",1);GUI_ShowCHinese(20,48,16,"湿度:",1);GUI_ShowString(60,48,strHumi1,16,1);GUI_ShowString(68,48,strHumi2,16,1);GUI_ShowString(76,48,".",16,1);GUI_ShowString(84,48,strHumi3,16,1);GUI_ShowCHinese(92,48,16,"%",1);
}
然后在将main.c主函数中的不需要用到的滚动等函数注释掉或者删掉,然后加上以下代码
现在就大功告成可以开始构建了然后将生成的hex文件烧录到芯片里面,然后在芯片上同时接上oled显示屏和AHT20就可以了,在OLED屏幕上进行温湿度的显示
如上,显示了温湿度,并且用手指触碰AHT20温湿度感应上时其温湿度就会上升,得出所需要的结果。
五 滚动屏显示
和以上相似,先将需要滚动显示的文字加载gui.c中的oledfond.h中的16*16的文字点阵中,
然后将test.c中void TEST_MainPage(void)函数下的显示中文函数语句打上其他的可以删除可以加以注释
然后将main.c中的主函数中的while循环删除或者注释掉,然后在其下面加入新的滚动函数
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 26/27OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); //虚拟字节OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); //起始页 0OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD); //滚动时间间隔OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD); //终止页 7OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); //虚拟字节OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD); //虚拟字节TEST_MainPage();OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD); //开启滚动
然后构建生成HEX文件,将文件烧录到芯片中。
stm32f103芯片和OLED屏的接法如上就可以得到如下所示的滚动字幕
得到以上滚动显示的“白日依山尽”
六 总结
本次使用了SPI和i2c分别显示温湿度和使用中文字模生成器生成字模OLDE屏幕上显示了文字,也将温湿度从串口上搬到了OLED屏幕上,得到了滚屏显示等的结果,但上面实现的就只有代码的修改,文字的修改,其实还需要学习的内容还有很多,加油吧。
七 参考文献
基于 SPI 协议用 0.96 寸 OLED 显示汉字及温湿度数据_L-GRAZY的博客-CSDN博客
https://doc.embedfire.com/mcu/stm32/f407batianhu/hal/pdf/[%E9%87%8E%E7%81%ABEmbedFire]%E3%80%8ASTM32%20HAL%E5%BA%93%E5%BC%80%E5%8F%91%E5%AE%9E%E6%88%98%E6%8C%87%E5%8D%97%E2%80%94%E2%80%94%E5%9F%BA%E4%BA%8E%E9%87%8E%E7%81%AB%E9%9C%B8%E5%A4%A9%E8%99%8E%E5%BC%80%E5%8F%91%E6%9D%BF%E3%80%8B.pdf
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