STM32F0使用LL庫實現SHT70通信

　　在本次項目中，限於空間要求咱們選用了STM32F030F4做爲控制芯片。這款MCU不但封裝緊湊，並且自帶的Flash空間也很是有限，因此咱們選擇了LL庫實現。本篇咱們將基於LL庫採用模擬I2C接口的方式實現溫溼度採集。

1、SHT70簡述

　　SHT70是一款集溫溼度測量於一體的傳感器，如今對其做簡要介紹。其引腳定義以下：

 

　　SHT7X溫溼度傳感器使用的2線通信，類似於I2C總線，但並不相同，使用普通的GPIO就可實現通信。這次採用STM32F030F4來操做SHT70，具體的鏈接方式以下：

 

　　SCK 用於微處理器與SHT1x 之間的通信同步。因爲接口包含了徹底靜態邏輯，於是不存在最小SCK 頻率。

　　DATA 引腳爲三態結構，用於讀取傳感器數據 . 當向傳感器發送命令時, DATA 在 SCK 上升沿有效且在 SCK 高電平時必須保持穩定。 DATA 在 SCK 降低沿以後改變。爲避免信號衝突，微處理器應驅動DATA 在低電平。須要一個外部的上拉電阻（例如：10kΩ）將信號提拉至高電平。上拉電阻一般已包含在微處理器的I/O 電路中。

2、軟件實現

　　咱們瞭解了SHT70的相關特色，基於它類I2C的通信方式，咱們採用相關的GPIO來模擬I2C通信。這裏所說的I2C，並不是常規意義上的I2C，而是面向SHT70的協議的I2C。

2.1、端口配置

　　所謂的端口配置其實就是對應的GPIO引腳的配置，其實就是將用於模擬I2C通信的引腳按須要配置爲不一樣的GPIO輸入輸出特性。具體代碼以下：

*溫溼度變送器GPIO端口配置*/

static void SHT_GPIO_Configuration(void)

{

  LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  /* 使能GPIO端口時鐘 */

  LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOA);

  LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOB);

  

  LL_GPIO_SetOutputPin(I2C_SCL_GPIO_Port, I2C_SCL_Pin);

  LL_GPIO_SetOutputPin(I2C_SDA_GPIO_Port, I2C_SDA_Pin);

  

  /* 配置SHT15通信接口GPIO PA9、PA10 */

  GPIO_InitStruct.Pin = I2C_SCL_Pin;

  GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_OUTPUT;

  GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

  GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;

  GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_UP;

  LL_GPIO_Init(I2C_SCL_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

 

  GPIO_InitStruct.Pin = I2C_SDA_Pin;

  GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_OUTPUT;

  GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

  GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;

  GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_UP;

  LL_GPIO_Init(I2C_SDA_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

 }

2.2、I2C操做函數

　　前面咱們介紹了SHT70採用的是相似I2C的通信接口，因此咱們須要按照SHT70的要求來寫這個類I2C的操做函數。主要有3個內容：

（1）SCK時鐘線的輸出操做

/*操做SCK引腳,設置高低操做*/

static void OperationSckPin(BusPinValue value)

{

  if (value==Set)

  {

    LL_GPIO_SetOutputPin(I2C_SCL_GPIO_Port, I2C_SCL_Pin);

  }

  else if(value==Reset)

  {

    LL_GPIO_ResetOutputPin(I2C_SCL_GPIO_Port, I2C_SCL_Pin);

  }

}

（2）SDA數據線的輸出操做

/*操做DATA引腳,設置高低操做*/

static void OperationDataPin(BusPinValue value)

{

  if (value==Set)

  {

    LL_GPIO_SetOutputPin(I2C_SDA_GPIO_Port, I2C_SDA_Pin);

  }

  else if(value==Reset)

  {

    LL_GPIO_ResetOutputPin(I2C_SDA_GPIO_Port, I2C_SDA_Pin);

  }

}

（3）SDA數據線的方向操做

/*將DATA線設置爲輸入輸出方向模式*/

void SetDataPineDirection(IODirection direction)

{

  LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  

  GPIO_InitStruct.Pin = I2C_SDA_Pin;

  if(direction)

  {  

    GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_OUTPUT;

    GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

    GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;

    GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_UP;

  }

  else

  {  

    GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_INPUT;

    GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_UP;

  }  

  LL_GPIO_Init(I2C_SDA_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

}

2.3、通信函數

　　如今說明一下傳感器通信的實現。首先看一看其操做命令。傳感器的命令包含三個地址位（目前只支持000，這就是隻能掛接在空閒的IIC總線上的緣由）和五個命令位。SHT1x 會如下述方式表示已正確地接收到指令：在第8個SCK 時鐘的降低沿以後，將DATA 下拉爲低電平（ACK 位）。在第9個SCK 時鐘的降低沿以後，釋放DATA（恢復高電平）。命令集以下：

命令	代碼
預留	0000x
溫度測量	00011
溼度測量	00101
讀狀態寄存器	00111
寫狀態寄存器	00110
預留	0101x-1110x
軟復位, 接口復位, 狀態寄存器復位即恢復爲默認狀態.在要發送下一個命令前，至少等待 11ms.	11110

　　而關於各類該命令操做的實現，SHT70與SHT1x是徹底相同的，在咱們前面的文章中曾詳述。並且這部分與LL其實是不要緊的，準確的說與任何庫都不要緊，因此再也不重複，有興趣能夠產看前面的文章。

3、總結

　　咱們已經完成可SHT70的相關函數與端口配置，咱們還須要對咱們的代碼進行驗證。將程序下載到目標板，監視結果以下：

 

　　從上圖，咱們能夠看到溫溼度的數據與實際一致。

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