I2C/SPI总线温湿度的采集与OLED显示

I2C协议

1.IIC(Inter－Integrated Circuit)总线是一种由NXP（原PHILIPS）公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。多用于主控制器和从器件间的主从通信，在小数据量场合使用，传输距离短，任意时刻只能有一个主机等特性。

在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，高速IIC总线一般可达400kbps 以上。
2.软件I2C和硬件I2C
①硬件I2C
直接利用 STM32 芯片中的硬件 I2C 外设。

只要配置好对应的寄存器，外设就会产生标准串口协议的时序。在初始化好 I2C 外设后，只需要把某寄存器位置 1，此时外设就会控制对应的 SCL 及 SDA 线自动产生 I2C 起始信号，不需要内核直接控制引脚的电平。

②软件I2C

直接使用 CPU 内核按照 I2C 协议的要求控制 GPIO 输出高低电平，从而模拟I2C。

需要在控制产生 I2C 的起始信号时，控制作为 SCL 线的 GPIO 引脚输出高电平，然后控制作为 SDA 线的 GPIO 引脚在此期间完成由高电平至低电平的切换，最后再控制SCL 线切换为低电平，这样就输出了一个标准的 I2C 起始信号。

③两者的差别

硬件 I2C 直接使用外设来控制引脚，可以减轻 CPU 的负担。不过使用硬件I2C 时必须使用某些固定的引脚作为 SCL 和 SDA，软件模拟 I2C 则可以使用任意 GPIO 引脚，相对比较灵活。对于硬件I2C用法比较复杂，软件I2C的流程更清楚一些。如果要详细了解I2C的协议，使用软件I2C可能更好的理解这个过程。在使用I2C过程，硬件I2C可能通信更加快，更加稳定。

SPI协议

SPI总线是一种4线总线，因其硬件功能很强，所以与SPI有关的软件就相当简单，使中央处理器（Central Processing Unit，CPU）有更多的时间处理其他事务。正是因为这种简单易用的特性，越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200。SPI是一种高速、高效率的串行接口技术。通常由一个主模块和一个或多个从模块组成，主模块选择一个从模块进行同步通信，从而完成数据的交换。SPI是一个环形结构，通信时需要至少4根线（事实上在单向传输时3根线也可以）
SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是MISO（主设备数据输入）、MOSI（主设备数据输出）、SCLK（时钟）、CS（片选）。

利用AHT20采集温湿度并发送到上位机

需要的设备有stm32f103，AHT20，串口，8根线
stm32与串口接线：RX-A9,TX-A10,GND-GND,3.3-3.3
stm32与AHT10连线：SCL–>PB6，SDA–>PB7 ，GND-GND,3.3-3.3
连线接好后烧录程序代码
注意：用的是PB6,PB7引脚
完整代码链接
链接：https://pan.baidu.com/s/1zwTu6UqmDkutvN490Czfbg
提取码：0ckv

/main
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "bsp_i2c.h"


int main(void)
{	
	delay_init();     //?¨®¨º¡Ào¡¥¨ºy3?¨º??¡¥	  
	uart_init(115200);	 //¡ä??¨²3?¨º??¡¥?a115200
	IIC_Init();
		while(1)
	{
		printf("ζÈʪ¶ÈÏÔʾ");
		read_AHT20_once();
		delay_ms(1500);
  }
}

下载编译成功烧录即可
生成HEX文件，进行烧录

之后连接好芯片，进行温度的采集
打开串口，115200比特，观察结果

OLED名字学号的显示

整个工程完整代码
链接：https://pan.baidu.com/s/1fMcnuijiXbh1n1RskQ_jcQ
提取码：swhb
代码下载后对汉字进行字模提取
提取软件
链接：https://pan.baidu.com/s/19gZ-bliFGb1tk4gqdhG01w
提取码：8w4j
之后进行字模提取
下载成功后打开软件，选择宋体，用户定义，编辑码表，选择c文件，最后点击生成

将字模文件加入下面oledfont.h文件里面

在改工程里面test.c名字和学号

后面烧录编译即可
对应连接如下

效果展示

显示AHT20的温度和湿度

代码如下
链接：https://pan.baidu.com/s/1MralN8EJxe_yt_On22qdVg
提取码：mp5a
下载工程编译烧录

效果图如下

oled滚动划屏显示

完整代码如下
链接：https://pan.baidu.com/s/1Jj17TNRwVNaVD758cOFu_w
提取码：z12f
打开工程，修改test.c文件

生成相应的字模

打开相应的文件，加入到oledfont.h里面

然后编译烧录成功即可

效果图如下

总结

本次实验我很认真的完成了，将理论与实践完美的结合，我收获蛮多的，希望下次再能有更多的体会和经历