基于stm32f103的SHT30温湿度显示
* N/ V+ M$ ?( {. i本次分享的是基于STM32F103C8T6单片机型号和SHT30温湿度传感器以及TFT(3.5)屏的温湿度显示实验
本实验使用的TFT彩色屏的驱动程序由商家提供，我们只需要按照自己显示的形式进行相应的设置进行了。同时SHT30程序部分借鉴了这位博主的分享（表示感谢）

一、硬件材料
! L9 ]5 w/ W7 q, g# `/ {

0 D# `) m- \7 `- Y2 f1.stm32f10c8t6



1 r2 d& Z* G( m; g. D, V. G% U0 @2.sht30温湿度传感器

2 R1 b% {4 g. K+ ]1 z
. g$ P3 O+ I9 H' f. m
3.TFT(3.5)寸屏
$ q# w' u# v+ t% y, ^% J( I
# R+ E. A. }" I" {

: M+ E$ g& T! J" I  |6 {二、SHT30介绍
7 E/ d7 m; S7 t) [$ n+ B  Q/ M6 T
sht30为4引脚IIC控制传感器，这里就不详细说这个模块了，知道怎么用就行了，和DHT11温湿度模块差不多。

; b  o" G3 b; B6 @: m: Osht30.h

1. #ifndef _SH30_H
   
2. #define _SH30_H
   , k3 t' C6 O: j- m3 e/ H+ z, v  \
3. 
   
4. #include "delay.h"
   
5. #include "sys.h"
   
6. #include "stdio.h"
   . B( Y; _# U& b7 M  L
7. #include "usart.h"
   0 `1 j2 R/ |# y8 c
8. #include "string.h"
   + C" E. B% T$ p# E. x
9. 
   
10. extern u8 humiture_buff1[20];
    1 P) ?* C2 O5 l5 ^: b
11. 
    
12. void SHT30_Init(void);
    5 I% z1 a7 B& `; T
13. void IIC_ACK(void);//确认字符，表示发来的数据已经确认接收无误
    $ b4 c. o9 Z( q/ d) |5 ^" F% b4 ]
14. void IIC_NACK(void);//无确认字符，表示数据接收有误或者还未接收完成
    
15. u8 IIC_wait_ACK(void);//等待接收确认字符
    
16. void IIC_Start(void);//等待IIC传输数据开始
    
17. void IIC_Stop(void);//IIC传输数据停止
    9 L! z& p/ P) A" E
18. void IIC_SendByte(u8 byte);//IIC发送数据
    % m! W- C1 ?! S5 g9 q: s. g
19. u8 IIC_RcvByte(void);//IIC接收数据
    9 x: @( \4 H7 m2 m2 ^( A
20. void SHT30_read_result(u8 addr);//SHT30温湿度传感器开始读取数据
    
21. #endif

复制代码

sht30.c
) P' z+ k" a, v& _( M

1. /*
   
2. 设定温度阈值范围：-20℃——125℃
   9 @/ [) P# j/ @1 V/ z% D
3. 设定相对湿度范围：0%——100%
   " Y2 e% J* ~- \, f2 ?
4. */
   : Q0 z. p* e  C' P3 ]' E8 v# x
5. #include"stm32f10x.h"
   9 Y' c" t2 ]* t4 G% Z* E
6. #include"sh30.h"
   ! E- [& g$ @8 g0 W" X. D
7. #include"stdio.h"
   - {' {( U. {) p
8. 
   
9. #define write 0 //IIC设备地址一般是7位，也有10位，本程序使用7位IIC设备地址，第8位是写命令
   ! ~' r1 ?4 ^7 _& q+ e6 a! J
10. #define read  1 //IIC设备地址一般是7位，也有10位，本程序使用7位IIC设备地址，第8位是读命令
    % t0 o0 P, `" {% ]& O
11. 
    % f# v' q; d* Z/ x$ e
12. //IIC总线接口定义
    
13. #define SCL PBout(6)//设置时钟端口
    
14. //SHT30数据SDA传输口，有输出也有输入，所以需配置它的输入和输出
    0 k! a: F6 x  [- v# ?0 x# r& u
15. #define SDA_OUT PBout(7)//设置输出数据端口
    
16. #define SDA_IN PBin(7)//设置输入数据端口
    1 N2 X3 v, N  i2 b
17. //设置端口高8位的工作模式（具体可以参照端口位配置表），即I/O输入输出方向设置，先用与（&）对PB7引脚的四个位清0，再用或（|）置1
    : P8 z2 L) J3 R2 I- a$ G
18. #define IIC_INPUT_MODE_SET()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=8<<28;}//改变PB7对应位为1000（CNF[1:0]MODE[1:0]），设置成上拉或者下拉输入
    & H0 w4 w0 x4 U  X1 x6 N' ?
19. #define IIC_OUTPUT_MODE_SET() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=3<<28;}//改变PB7对应位为0011，设置成通用推挽输出
    . I5 a: F9 a( p
20. //#define IIC_INPUT_MODE_SET()  {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=8<<12;}//改变PB7对应位为1000（CNF[1:0]MODE[1:0]），设置成上拉或者下拉输入
    # {% O) q; K' U" C8 T6 O& t7 F
21. //#define IIC_OUTPUT_MODE_SET() {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=3<<12;}//改变PB7对应位为0011，设置成通用推挽输出
    
22. 
    
23. //定义温湿度存储变量
    + n1 c, v, C0 U5 e
24. u8 humiture_buff1[20];
    
25. 
    8 y  ]- t# k- M7 c0 E/ T
26. float Temperature=0;//定义存放温度拼接的变量Temperature，初始化温度为0
    9 O! W5 F/ R/ ^9 V8 p4 K: e2 n6 e- v
27. float Humidity=0;//定义存放湿度拼接的变量Humidity，初始化湿度为0
    
28. 
    ( r9 G3 J# U: p1 O
29. void SHT30_Init(void)//初始化SHT30的SCL与SDA接口
    6 r( Z* O9 W/ x+ m/ s. M
30. {
    . n- H  r4 h7 f' J6 a" x
31.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
32.         RCC_APB2PeriphClockCmd(        RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );        
    
33.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;//定于SCL连接到STM32的PB6引脚上，定于SDA_OUT/SDA_IN连接到STM32的PB7引脚上
    - N8 w8 X! ], _
34.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;   //推挽输出
    6 {3 X6 v  u0 z+ W. X
35.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
36.         GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    : T2 f; J/ Z) m1 N9 D; @
37.          SCL=1;//根据SHT30时序要求，默认时序是高电平（SDA拉低时，SCL跟着拉低，开始数据的传输）
    . V, p) F1 ~( l
38.         SDA_OUT=1;//高电平还未开始数据的传输，拉低时开始数据的传输
    $ {1 y0 y, J2 Z$ q
39. }        
    
40. //主机发送确认字符ACK
    5 n0 Y% F9 J& o9 w$ `8 ]0 e
41. void IIC_ACK(void)//IIC协议，需要主机发送确认字符ACK来判断数据是否接收无误
    ( E) X+ s* J2 t0 X" h
42. {
    " @5 x! v; N3 |; b, t
43.   IIC_OUTPUT_MODE_SET();//配置PB7的SDA输出为推挽输出模式
    
44.   SCL=0;
    ) z4 c' c, g3 w7 v, l$ _# _
45.   delay_us(2);
    ! e! s+ g. z8 O, Y
46.   SDA_OUT=0;
    
47.   delay_us(2);     
    ( X$ }) K+ A: k# W$ Y
48.   SCL=1;//数据接收完成之后，将SCL拉高，以便与后面主机发送ACK给从机
    . i( w. \: j" W0 H
49.   delay_us(2);                  
    $ b  {8 ^9 T7 t1 k2 S5 p6 w
50.   SCL=0;//数据接收完成，主机发送ACK                     
    
51.   delay_us(1);   
    
52. }
    
53. //主机不发送确认字符ACK
    
54. void IIC_NACK(void)//IIC协议，数据传输未完成或者数据传输有误，主机不发送确认字符ACK
    
55. {
    
56.   IIC_OUTPUT_MODE_SET();//配置PB7的SDA输出为推挽输出模式
    
57.   SCL=0;
    
58.   delay_us(2);
    
59.   SDA_OUT=1;
    8 _  ]! c6 i" i
60.   delay_us(2);      
    - j, W) J# A8 U. f  c/ q5 m1 Y
61.   SCL=1;
    4 b0 w8 c! m) _0 Y5 k. D
62.   delay_us(2);                  
    
63.   SCL=0;                     
    5 n( K, ^  e2 g
64.   delay_us(1);   
    
65. }
    8 S' d; u% }' b, x1 }; Y
66. //主机等待从机的确认字符ACK
    
67. u8 IIC_wait_ACK(void)//主机等待从机发送ACK，从而判断数据是否接收完成
    
68. {
    / X( \; m6 ?* ~* Y. t
69.     u8 t = 200;
    
70.     IIC_OUTPUT_MODE_SET();
    : B+ k! ?- n7 K5 n. \0 T
71.     SDA_OUT=1;//8位发送完后释放数据线，准备接收应答位
    * f" u5 H, {7 o2 T0 S3 b
72.     delay_us(1);
    6 X* \1 B6 a) S# n) M
73.     SCL=0;
    - H. u: Y7 Z2 q2 \- _* M! k3 i& I7 c
74.     delay_us(1);
      j1 V( v# k5 o$ h; B* `- |5 A3 \
75.     IIC_INPUT_MODE_SET();
    3 r, r) ^6 n9 R( r6 [, K
76.     delay_us(1);
    
77.     while(SDA_IN)//等待SHT30应答
    
78.     {
    ( K- i4 H% }1 u
79.         t--;
    
80.         delay_us(1);
    
81.         if(t==0)
    
82.         {
    , f/ w- W+ t9 Y/ P) _
83.           SCL=0;
    6 |* s: h- x& `* f
84.           return 1;
    5 m6 ?( q9 }& F. U
85.         }
    
86.         delay_us(1);
    ) _& x/ q. G2 E# w/ ?3 v
87.     }
    
88.     delay_us(1);      
    
89.     SCL=1;
    ( A7 T+ r0 s. t: d; B2 y3 F" z/ |! Z, C
90.     delay_us(1);
    - {9 }$ {0 e5 @, B2 s& @' U- z
91.     SCL=0;            
    
92.     delay_us(1);   
    6 \* W# Y: q2 ]8 f0 G
93.     return 0;        
    : c) ~9 }1 q0 y
94. }
    
95. //启动IIC总线进行通讯,发送IIC通讯的起始条件
    
96. void IIC_Start(void)//启动IIC通讯
    
97. {
    
98.   IIC_OUTPUT_MODE_SET();//设置PB7的SDA为推挽输出
    
99.   SDA_OUT=1;//根据SHT30时序，启动之前，SDA配置为高电平
    
100.   SCL=1;//根据SHT30时序，启动之前，SCL配置为高电平
     . r  s( {! [! f& n* w( C) K; z* f
101.   delay_us(4);//延时4us，给硬件一个反应时间
     
102.   SDA_OUT=0;//SDA引脚拉低，开始数据的传输
     2 T0 t1 p4 r. }4 s: i
103.   delay_us(4);
     
104.   SCL=0;//SCL拉低，与SDA对应，响应SDA数据的拉低，表示正式开始数据的传输
     
105. }
     
106. 
     0 Q4 [2 N0 @+ D9 ]  d* U4 U4 j) @
107. //结束IIC总线通讯，发送IIC通讯的结束条件
     
108. void IIC_Stop(void)
     
109. {
     
110.         IIC_OUTPUT_MODE_SET();
     
111.         SCL=0;//结束IIC通讯之前，查看SCL是否是拉低状态
     ' h2 f' @1 m" ~( N- m2 L
112.         SDA_OUT=0;//结束IIC通讯之前，查看SDA是否是拉低状态  
     
113.         delay_us(4);        
     
114.         SCL=1;//将时钟拉高，表示已经结束IIC通讯
     ; N- `4 _/ n7 P3 \$ v) a
115.         delay_us(4);
     
116.         SDA_OUT=1;//将数据传输引脚拉高，表示正式结束数据的传输
     
117.         delay_us(4);
     
118. }
     9 P2 w# k0 w, y' o6 C* F
119. 
     
120. //将byte数据发送出去
     1 N/ `% g' ]" n3 W- F6 M- x
121. void  IIC_SendByte(u8 byte)
     5 J  K; d$ G+ t2 F, t0 i& y
122. {
     
123.         u8  Count;
     ( T7 w+ B0 f5 A" U1 p$ q0 @! J
124.         IIC_OUTPUT_MODE_SET();
     $ W) E0 L6 ^; ?( K& D
125.         SCL=0;//将时钟拉低，开始数据的传输
     * I" c8 K; q9 k. B8 \
126.         for(Count=0;Count<8;Count++)//要传送的数据长度为8位
     
127.         {
     
128.                 if(byte&0x80) SDA_OUT=1;//判断发送位，发送位为1，则还未发送数据
     
129.                 else SDA_OUT=0; //判断发送位为0，则开始数据的发送
     ) |: o9 }$ \; ~0 r2 |
130.                 byte<<=1;
     ) ^5 F5 D& ]7 h/ Y& k. W) q' g% }
131.                 delay_us(2);
     ' b' e* G- W+ z9 _( T% A0 q2 C
132.                 SCL=1;
     ' a8 }& T2 L. c% g& u
133.                 delay_us(2);
     : ~' A) G9 r6 s
134.                 SCL=0;
     
135.                 delay_us(2);
     7 ]3 n+ h8 c' a9 N' l
136.         }
     
137. }
     
138. 
     : I) g: W; \  {
139. // 用来接收从器件传来的数据   
     
140. u8 IIC_RcvByte(void)
     ) n  R- y, w' Q+ F; J2 ?. b
141. {
     
142.   u8 retc;
     . \8 P& B7 Z6 |
143.   u8 Count;
     
144.   retc=0;
     0 |# n: h: I9 s$ r/ i% Y' z
145.   IIC_INPUT_MODE_SET();//配置数据线为输入方式
     
146.   delay_us(1);                    
     1 C: H6 N- }. U) v  G- M4 u
147.   for(Count=0;Count<8;Count++)
     
148.   {  
     - O+ Q+ b+ k# _5 ~5 e+ P
149.         SCL=0;//配置时钟线为低，准备接收数据位
     & P3 K! M9 j$ X3 }! |3 y: Z$ V' c
150.         delay_us(2);               
     / o, a/ x. h6 t) v
151.         SCL=1;//配置时钟线为高使数据线上数据有效               
     
152.         retc=retc<<1;
     2 I* q# y' ~" @8 \) D2 M) k
153.         if(SDA_IN) retc |=1;//读数据位,接收的数据位放入retc中
     * T) r6 q( a3 V9 R
154.         delay_us(1);
     % a! ~# S/ W0 w& _2 l3 l0 n
155.   }
     
156.   SCL=0;   
     
157.   return(retc);
     
158. }
     
159. //用来接收从器件采集并合成温湿度
     9 N0 A& |; q) r+ d5 {% q/ Y! U3 ?
160. void SHT30_read_result(u8 addr)
     # p/ U, ^+ w5 u$ W% @6 `! f
161. {
     , @9 R+ ]9 _$ h' }+ M' j2 U
162.         //SHT30有两种读取数值的方法，分别是状态查询和数值查询，这里我使用的是数值查询，发送指令为0x2C06
     
163.         u16 tem,hum;//定义存放温湿度计算公式的变量
     / _9 w. u* a6 @- D$ B7 `
164.         u16 buff[6];//定义6个字节的数组，存放温度高、低八位，湿度高、低八位，两个字节的CRC校验位
     
165. 
     6 {* a8 Y1 R: }* L, k% D
166.         //发送指令为0x2C06（默认）
     
167.         IIC_Start();
     
168.         IIC_SendByte(addr<<1 | write);//写7位I2C设备地址加0作为写取位,1为写取位
     
169.         IIC_wait_ACK();
     
170. //        delay_us(1);
     2 n4 y) D  Q9 n- ^
171.         IIC_SendByte(0x2C);//前半段发送指令为0x2C
     
172.         IIC_wait_ACK();
     
173. //        delay_us(1);
     
174.         IIC_SendByte(0x06);//后半段发送指令为0x06
     
175.         IIC_wait_ACK();
     
176. //        delay_us(1);
     3 E2 Z% s5 B" Q7 j& P8 H
177.         IIC_Stop();
     7 I5 Y/ b* C. c+ ^7 e( F' i
178.         delay_ms(50);
     3 J, S  a( p3 \& j8 B; T9 A2 c
179.         IIC_Start();
     
180.         IIC_SendByte(addr<<1 | read);//写7位I2C设备地址加1作为读取位,1为读取位
     
181. //SHT30返回的数值是6个元素的数组
     5 L5 Y4 r2 Z3 m1 b, ^% C
182.         if(IIC_wait_ACK()==0)
     
183.         {
     9 S! L% w5 `& P  J5 |+ F) E( }
184. //          delay_us(1);
     9 n9 ^3 a1 i5 s/ i2 o; m! f  f
185.                 buff[0]=IIC_RcvByte();//返回温度高8位
     + X) W  h# ~4 p
186.                 IIC_ACK();
     
187.                 buff[1]=IIC_RcvByte();//返回温度低8位
     
188.                 IIC_ACK();
     
189.                 buff[2]=IIC_RcvByte();//温度crc校验位
     2 Q2 g: J& W9 o
190.                 IIC_ACK();
     
191.                 buff[3]=IIC_RcvByte();//返回湿度高8位
     % ]* D8 ~/ g# H
192.                 IIC_ACK();
     , D4 Z& T9 l- F9 [4 H; I
193.                 buff[4]=IIC_RcvByte();//返回湿度低8位
     
194.                 IIC_ACK();
     : w  r0 J6 X  U2 Z: k
195.                 buff[5]=IIC_RcvByte();//湿度crc校验位
     
196.                 IIC_NACK();
     
197.                 IIC_Stop();
       p/ y1 E7 r* h6 g2 G( k7 e  `' V
198.         }
     
199. //        tem = (buff[0]<<8) + buff[1];
     
200. //        hum = (buff[3]<<8) + buff[4];
     % d; [& ?8 v1 i" n: Y7 r' f0 `+ z
201.         tem = ((buff[0]<<8) | buff[1]);//将buff[0]采集到的温度8位数据与buff[1]采集到的低8位数据相或，实现温度拼接
     + W1 {; @' }" g: P1 g" U/ K. i) @9 y) \
202.         hum = ((buff[3]<<8) | buff[4]);//将buff[3]采集到的湿度8位数据与buff[4]采集到的低8位数据相或，实现湿度拼接
     
203. 
     
204. //查询SHT30数据手册可知，温湿度的计算方法如下        
     0 ^8 X, K  s4 g$ r$ x
205.         Temperature= 175.0*(float)tem/65535.0-45.0 ;// T = -45 + 175 * tem / (2^16-1)
     
206.         Humidity= 100.0*(float)hum/65535.0;// RH = hum*100 / (2^16-1)
     
207.         
     
208.         if((Temperature>=-20)&&(Temperature<=125)&&(Humidity>=0)&&(Humidity<=100))//设定温度和湿度的阈值，超过这个阈值则返回错误提示
     
209.         {
     ( s) S- n$ S: P* {8 J% |) i; n
210.                 //printf("温度：%6.2f℃\r\n",Temperature);
     
211.                 //printf("湿度：%6.2f%%\r\n",Humidity);
     
212.         }
     7 g0 K# ^( G$ T5 Q: c; R( |0 ]
213.         else
     
214.         {
     1 X' I- I! S. O6 s) _) z- M4 J
215.                 //printf("温湿度超过给定阈值！\r\n");
     
216.         }
     
217.         hum=0;
     ! S1 X9 }9 l6 i; D  J3 s2 Q
218.         tem=0;        
     ! Q. ?9 d1 i$ h: ?
219. 
     0 J$ O8 o# k  m
220. }

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下面这两句不明白的小伙伴，我另外一篇博文会专门介绍
! Y5 B9 E5 g4 |  V8 C9 l+ R" x# _; o) {1 G

1. #define IIC_INPUT_MODE_SET()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=8<<28;}//改变PB7对应位为1000（CNF[1:0]MODE[1:0]），设置成上拉或者下拉输入
   # E4 L7 W/ o/ _* \0 I' b
2. #define IIC_OUTPUT_MODE_SET() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=3<<28;}//改变PB7对应位为0011，设置成通用推挽输出

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三、主程序
main.c

5 i+ D8 f7 S) w  b

1. 
   
2. /*------------------------TFT3.5接线--------------------------
   
3. 
   - {7 f6 C; b( u0 \
4. //              GND   电源地
   
5. //              VCC   3.3v电源
   2 G: g3 ?: l( P% J* m; y  Y0 }: n
6. //              SCL   PA0（SCLK）
   ; d% C/ {' D3 y$ t7 d- q
7. //              SDA   PA1（MOSI）
   
8. //              RES   PA2
   - |9 P  X# y' R, C$ H3 M( k% U' k
9. //              DC    PA3
   8 v: [% M4 J( E8 D0 L3 L
10. //                                                        BLK   PA4 控制背光
    + k% Z8 H# u9 ]+ z
11. //              MISO  PA5
    . O) K5 ~" S, v+ u2 }
12. //              CS1   PA6
    
13. //              CS2   PA7
    
14. ----------------------------------------------------------------*/
    ) C' C; \# D- I0 E' Z# Y
15. 
    
16. #include "delay.h"
    % X9 W+ I7 ], y' M
17. #include "sys.h"
    
18. #include "led.h"
    
19. #include "lcd_init.h"
    
20. #include "lcd.h"
    
21. #include "pic.h"
    / u, g( ~3 E7 O6 l9 w- W
22. #include "usart.h"
    
23. #include "SH30.h"
    
24. 
    
25. 
    
26. extern float Temperature;
    9 w3 Q/ ~" f' F, v2 l
27. extern float Humidity;
    
28. 
    
29. unsigned char buf[2][24] = {0};
    # C3 i2 o% t& T6 j
30. 
    
31. int main(void)
    # f: P* O- i: `( s* i' n; v2 v
32. {
    
33.         u8 i,j;
    
34.         float t=0;
    
35.         LED_Init();//LED初始化
    
36.         LCD_Init();//LCD初始化
    
37.         SHT30_Init();
    
38.         uart_init(115200);
    " L3 n4 r1 e5 n8 R& A
39.         printf("SHT30初始化正常，已准备就绪！\r\n");
    8 E% L& M* P& E; o# n7 z$ q. x
40.         LCD_Fill(0,0,LCD_W,LCD_H,GREEN);
    * q/ W- J# n& Q8 S
41. 
    
42.         while(1)
    
43.         {               
    
44. 
    
45.                 SHT30_read_result(0x44);
    
46.                 sprintf((char *)buf[0],"Current Temp:%.2f",Temperature);
    
47.                 sprintf((char *)buf[1],"Current Humi:%.2f",Humidity);        
    6 J5 w* E! u' b* m' o
48.                 LCD_ShowString(40,120,buf[0],WHITE,RED,32,0);
    
49.                 LCD_ShowString(40,160,buf[1],WHITE,RED,32,0);
    0 ]% j( _1 g" D* B
50.                 delay_ms(2000);
    - |. b3 n8 P! B* q* ^
51.         }
    ( v) ?' i- }: G8 [/ {6 {& l
52. }
    ) u# T2 N0 M+ v1 ~

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$ o; X5 s! n4 z0 c, U4 B四、实验结果

7 p0 g1 E- x* f" ~/ N( @5 x" I  o) j
9 m, l( I7 v% `2 ^6 L
9 f1 N: z0 t- c8 n: `7 l————————————————
版权声明：@slow-walker
6 `  t5 |. n, s
1 C. a: N; j; s$ L
3 U0 Y( M7 {: s# m) E& G* E