stm32mp1 Cortex M4开发篇9：扩展板空气温湿度传感器控制

写在前面：

本文章为《ARM Cortex-M4裸机开发篇》系列中的一篇，，全系列总计14篇。笔者使用的开发平台为华清远见FS-MP1A开发板（STM32MP157开发板），Cortex-M4裸机开发篇除了讲M4裸机开发外，还会讲解通过M4控制资源扩展板上的各种传感器执行器模块（包括空气温湿度传感器、LED灯、数码管、蜂鸣器、震动马达、按键中断、风扇等），本篇是M4控制资源扩展板中的一篇。

资源扩展板是FS-MP1A开发板的扩展模块，主要包含了10余种助主流传感器、执行器件、总线控制器件，非常方便项目扩展用。可拓展开发智慧家庭、智能医疗、智能安防、工业控制、图像识别、环境检测等方向的10个左右综合项目，华清远见开发板也将配套提供所有项目的说明文档、实验源码、应用程序等资料。

针对FS-MP1A开发板，除了Cortex-M4裸机开发篇外，还包括其他多系列教程，包括Cortex-A7开发篇、FreeRTOS篇、Linux基础及应用开发篇、Linux系统移植篇、Linux驱动开发篇、硬件设计篇、人工智能机器视觉篇、Qt应用编程篇、Qt综合项目实战篇等。欢迎关注，更多stm32mp157开发教程及视频，可加技术交流Q群459754978，感谢关注。

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目录

1.资源扩展板介绍

1.1硬件介绍

1.2资源扩展板可开发项目

2.扩展板空气温湿度传感器控制

2.1实验原理

2.2实验目的

2.3实验环境

2.4实验步骤

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1.资源扩展板介绍

1.1硬件介绍

 

1.2资源扩展板可开发项目

 

2.扩展板空气温湿度传感器控制

2.1实验原理

打开扩展板原理图对照扩展板可以看到扩展板有1个温湿度传感器SI7006，如下图：

由上图可见可通过I2C总线与SI7006通信。

扩展板与底板接口对照图

查看原理图可知数据线I2C1_SDA、I2C1_SCL和I2C_INT1管脚对应关系如下：

查看SI7006芯片手册确认设备七位从机地址为：0x40

2.2实验目的

了解温湿度传感器工作原理

学习I2C协议的使用方法，掌握如何利用STM32MP157A芯片控制SI7006温湿度传感器

2.3实验环境

FS-MP1A开发平台

ST-Link仿真器

STM32CubeIDE开发软件

PC机 XP、Window7/10 (32/64bit)

2.4实验步骤

打开STM32CubeIDE，配置CubeMX。

首先根据前几章内容配置好系统时钟与串口打印，然后对PF14、PF15引脚分别配置成I2C1_SCL与I2C1_SDA，切换到I2C1标签，勾选给“M4”，选中“I2C”，如下图所示。

上述为新建工程配置过程，可参考12.3.2章节进行导入已有工程，工程存放路径【华清远见-FS-MP1A开发资料\02-程序源码\ARM体系结构与接口技术\Cortex-M4\8_EX_I2C_TEM】

代码实现

由于使用的是硬件I2C，不需要自己写程序实现I2C时序，我们需要做的仅仅是调用HAL提供的硬件I2C操作函数。其中，调用“HAL_I2C_Master_Transmit”函数发送数据，调用“HAL_I2C_Master_Receive”函数接收数据，创建driver_si_7006.c文件实现传感器的控制。其代码如下

uint8_t SI7006_Init(void)

{

HAL_I2C_Init(&hi2c1);

SI7006_WriteByte(SI7006CMD_RESET);

HAL_Delay(50);

return 0;

}

void SI7006_ReadDataTest(void)

{

uint16_t hum = 0, tem = 0,tem_1 = 0,tem_2 = 0;

hum = SI7006_Read_Data(SI7006CMD_RH_HOLD);

tem = SI7006_Read_Data(SI7006CMD_TEMP_HOLD);

tem = ((17572*tem)/65536 - 4685);

hum = (125*hum/65536 - 6);

tem_1 = tem/100;

tem_2 = tem%100;

printf("\r hum = %d%% \n", hum);

printf("\r tem = %d.%d\n", tem_1,tem_2);

}

uint8_t SI7006_WriteByte(uint8_t reg)

{

uint8_t write_data = reg;

if(HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, SI7006_ADDR | SI7006_W , (uint8_t*)&write_data, 1, 300) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

while (HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);

return 0;

}

uint16_t SI7006_ReadWord(uint8_t reg)

{

uint16_t read_data = 0;

if(HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, SI7006_ADDR | SI7006_W , (uint8_t*)®, 1, 300) != HAL_OK) //发送命令

{

Error_Handler();

}

while (HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);

if(HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, SI7006_ADDR | SI7006_R , (uint8_t*)&read_data, 2, 300) != HAL_OK) //接收word数据

{

Error_Handler();

}

return read_data;

}

uint16_t SI7006_Read_Data(uint16_t cmd)

{

uint16_t data = 0,data_low = 0,data_high = 0;

data = SI7006_ReadWord(cmd); //采集温湿度

data_low = (data & 0xff); //进行高低字节转换

data_high = (data >> 8) & 0xff;

data = (data_low << 8) + data_high;

return data;

}

其中，使用“HAL_I2C_Master_Receive”接收16位数据时，由于先接收的高字节数据，然后是低字节数据，所以，在使用数据时需要进行高低字节调换。

在主函数里，先分别初始化I2C与SI7006，再调用“SI7006_ReadDataTest”函数即可以采集温湿度传感器数值。

硬件平台：华清远见FS-MP1A开发板（STM32MP157）

部分开发教程下载：加QQ群459754978，群文件里有。

部分视频课程收看：华清远见研发中心的个人空间_哔哩哔哩_Bilibili

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