[004] [蓝桥杯物联网] STS3x-DIS温度传感器IIC读取 1 IIC通信数据帧 2 HAL库硬件IIC编程

62 阅读 0 评论 41 点赞

我是靠谱客的博主等待指甲油，最近开发中收集的这篇文章主要介绍[004] [蓝桥杯物联网] STS3x-DIS温度传感器IIC读取 1 IIC通信数据帧 2 HAL库硬件IIC编程，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

MCU型号：STM32L071KBU
SDK：HAL库
工具：CubeMX + MDK

1 IIC通信数据帧

温度传感器模块采用Sensirion STS3-DIS-B 温度传感器，I2C 接口，温度测量精度±0.2℃。

STS3x-DIS支持I2C快速模式(频率最高可达1000khz)
在向传感器发送命令后，传感器需要最小的1ms等待时间才能接收到另一个命令。
在写方向上，必须发送校验和，因为STS3x-DIS只接受后面跟着正确校验和的数据。在读取方向上，校验和的读取和处理由主机完成。

1.1 设备地址

当ADDR引脚拉低时，设备地址为0x4A，LoRa竞赛板ADDR引脚也是拉低的：

但是在IIC通信时，这7位设备地址要左移一位（0x4a<<1 = 0x94），因为LSB要用来表示R/W，因此通信时：

设备写地址（LSB=0）：0x94
设备读地址（LSB=1）：0x95

1.2 通信数据帧

选择测量条件：

Repeatability 可重复性测量精度：低、中、高（可重复性设置影响测量持续时间，从而影响传感器的总能耗）
Clock stretching 时钟拉伸：使能/失能。（当发出带有时钟拉伸的命令时，传感器会用ACK响应读头，然后拉下SCL线。标准刻度线向下拉，直到测量完成。一旦测量完成，传感器释放SCL线并发送测量结果）

白框为主机控制（MCU），灰框为从机控制（温度传感器），SCL free块表示最小等待时间为1ms。

1.2.1 使用时钟拉伸

IIC主机发送数据

I2CStart2();
I2CSendByte2(0x94);				// 设备写地址
I2CWaitAck2();
I2CSendByte2(0x2C);				// 使用时钟拉伸
I2CWaitAck2();
I2CSendByte2(0x0D);				// 中可重复性测量精度
I2CWaitAck2();
I2CStop2();

HAL_Delay(1);					// 延时等待SCL free

IIC主机接收数据

I2CStart2();
I2CSendByte2(0x95);				// 设备读地址
I2CWaitAck2();
HAL_Delay(5);					// 等待测量完成
data[0] = I2CReceiveByte2();	// 温度高8位
I2CSendAck2();
data[1] = I2CReceiveByte2();	// 温度低8位
I2CSendAck2();
data[2] = I2CReceiveByte2();	// CRC校验位
I2CSendNotAck2();
I2CStop2();

1.2.2 不使用时钟拉伸

IIC主机发送数据

I2CStart2();
I2CSendByte2(0x94);				// 设备写地址
I2CWaitAck2();
I2CSendByte2(0x24);				// 不使用时钟拉伸
I2CWaitAck2();
I2CSendByte2(0x0B);				// 中可重复性测量精度
I2CWaitAck2();
I2CStop2();

HAL_Delay(5);           		// 至少等待5ms

IIC主机接收数据

I2CStart2();
I2CSendByte2(0x95);				// 设备读地址
I2CWaitAck2();
data[0] = I2CReceiveByte2();	// 温度高8位
I2CSendAck2();
data[1] = I2CReceiveByte2();	// 温度低8位
I2CSendAck2();
data[2] = I2CReceiveByte2();	// CRC校验位
I2CSendNotAck2();
I2CStop2();

1.3 温度换算

(float)((data[0] << 8 | data[1]) * 175.0 / 65535 - 45);

在这里插入图片描述

2 HAL库硬件IIC编程

报警引脚Alert一般用于连接MCU的中断引脚。引脚的输出取决于可编程限制的温度读数值。当满足报警条件时，引脚拉高，竞赛暂不使用。

2.1 CubeMX配置

使能IIC1默认使用PA9/10硬件，因此需要手动配置PB6/7为IIC1引脚，其他参数默认即可：

2.2 读取温度

float temp_read(void)
{
    uint8_t data[3] = {0x24, 0x0B};
    
    HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, 0x94, data, 2, 10);
    HAL_Delay(5);
    HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, 0x95, data, 3, 10);

    return (float)((data[0] << 8 | data[1]) * 175.0 / 65535 - 45);
}