【飞凌RT1052】SYSTICK计时器&DHT11温湿度传感器&RTC&TRNG综合实验

donatello1996

【飞凌RT1052】SYSTICK计时器&DHT11温湿度传感器&RTC&TRNG综合实验
    本文涉及到外设：SYSTICK，LPI2C，TRNG。
    绝大部分的传感器都是串行通信，而串行通信根据协议又分为单总线 I2C SPI UART四种，而异步单串行总线和I2C总线通信在单片机项目中用得非常多，加上NXP本身拥有国际标准I2C通信协议的修改、发布、推广权，因此NXP的单片机中都集成了非常好用的硬件LPI2C接口，可根据I2C从机的情况修改通信速率、数据位、有无ack握手信令等参数。
    在RT1052的官方SDK中，LPI2C例程是针对板上的RTC即实时日历时钟芯片RX8010和一片EEPROM，EEPROM不做多余研究，只研究项目中需要用到的RX8010芯片：


只需要做出LPI2C的初始化之后就可以用这个接口了：


        lpi2c_master_config_t masterConfig = {0};
        LPI2C_MasterGetDefaultConfig(&masterConfig);
          masterConfig.baudRate_Hz = baud;
          LPI2C_MasterInit(LPI2C1, &masterConfig,CLOCK_GetFreq(kCLOCK_Usb1PllClk)/48);


        IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO_AD_B1_00_LPI2C1_SCL,1);
        IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO_AD_B1_01_LPI2C1_SDA,1);
        IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO_AD_B1_00_LPI2C1_SCL,0xD8B0u);
          IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO_AD_B1_01_LPI2C1_SDA,0xD8B0u);  


单片机设置LPI2C模式为主机模式，设置LPI2C时钟为USBPLL时钟的48分频，引脚复用号为1，配置模式为0xD8B0u，即开漏。


LPI2C读写传输的函数就更简单了：


status_t LPI2C1_Write(LPI2C_Type *base,unsigned char addr,int subAdd,unsigned char *dataBuff,uint16_t dataLen)
{
    lpi2c_master_transfer_t xfer;
    status_t status;


    xfer.slaveAddress = addr;
    xfer.direction = kLPI2C_Write;
    xfer.subaddress = subAdd;
    xfer.subaddressSize = 0x01;
    xfer.data = dataBuff;
    xfer.dataSize = dataLen;
    xfer.flags = kLPI2C_TransferDefaultFlag;


    status = LPI2C_MasterTransferBlocking(base,&xfer);


    return status;
}


int LPI2C1_Read(LPI2C_Type *base,unsigned char addr,int subAdd,unsigned char* dataBuffer, uint16_t dataLen)
{
        lpi2c_master_transfer_t masterXfer = {0};
        status_t reVal = kStatus_Fail;


        masterXfer.slaveAddress = addr;
        masterXfer.direction = kLPI2C_Read;
        masterXfer.subaddress = subAdd;
        masterXfer.subaddressSize = 0x01;
        masterXfer.data = dataBuffer;
        masterXfer.dataSize = dataLen;
        masterXfer.flags = kLPI2C_TransferDefaultFlag;


        reVal =LPI2C_MasterTransferBlocking(base,&masterXfer);


        if (reVal!=kStatus_Success)
                        return 1;
       
        return 0;
}


只需要指定从机地址slaveAddress，读写寄存器起始地址subaddress，读写方向direction，读写长度subaddressSize，然后传入unsigned char类型的数组作为读写数据载体就完事了，非常简单。


由于官方操作RX8010的函数可读性不高，因此我封装成了直接读写年、月、日、时、分、秒的函数，以形参列表按序传入即可，这种所有操作封装起来的函数，比较符合我的代码风格：


int RX8010_Set_Time(unsigned char year,unsigned char month,unsigned char date,unsigned char hour,
unsigned char minute,unsigned char sec)
{
        unsigned char y,m,d,h,mi,s;
        y=Byte_2_BCD(year/10,year%10);
        LPI2C1_Write(LPI2C1,RX8010_ADDR,RX8010_YEAR,&y,1);
       
        if(month<1||month>12)
                return 1;
        m=Byte_2_BCD(month/10,month%10);
        LPI2C1_Write(LPI2C1,RX8010_ADDR,RX8010_MONTH,&m,1);
       
        if(date<1||date>31)
                return 2;
        d=Byte_2_BCD(date/10,date%10);
        LPI2C1_Write(LPI2C1,RX8010_ADDR,RX8010_MDAY,&d,1);
       
        if(hour<0||hour>24)
                return 3;
        h=Byte_2_BCD(hour/10,hour%10);
        LPI2C1_Write(LPI2C1,RX8010_ADDR,RX8010_HOUR,&h,1);
       
        if(minute<0||minute>60)
                return 4;
        mi=Byte_2_BCD(minute/10,minute%10);
        LPI2C1_Write(LPI2C1,RX8010_ADDR,RX8010_MIN,&mi,1);
       
        if(sec<0||sec>60)
                return 5;
        s=Byte_2_BCD(sec/10,sec%10);
        LPI2C1_Write(LPI2C1,RX8010_ADDR,RX8010_SEC,&s,1);
       
        return 0;
}


int RX8010_Get_Time()
{
    unsigned char date[7],dateRsul[7],flagreg;


    LPI2C1_Read(LPI2C1,RX8010_ADDR,RX8010_FLAG,&flagreg,1);


    if (flagreg & RX8010_FLAG_VLF)
                        {
        return 1;
      }


    LPI2C1_Read(LPI2C1,RX8010_ADDR,RX8010_SEC,date,7);


                dateRsul[0] = BCD_2_Byte(date[RX8010_SEC - RX8010_SEC] & 0x7f);
    dateRsul[1] = BCD_2_Byte(date[RX8010_MIN - RX8010_SEC] & 0x7f);
    dateRsul[2] = BCD_2_Byte(date[RX8010_HOUR - RX8010_SEC] & 0x3f);
    dateRsul[4] = BCD_2_Byte(date[RX8010_MDAY - RX8010_SEC] & 0x3f);
    dateRsul[5] = BCD_2_Byte(date[RX8010_MONTH - RX8010_SEC] & 0x1f);
    dateRsul[6] = BCD_2_Byte(date[RX8010_YEAR - RX8010_SEC]);
                dateRsul[3] = date[RX8010_WDAY - RX8010_SEC] & 0x7f;


    printf("\r\n Read datetime from RX8010:    20%d%d-%d%d-%d%d  %d%d:%d%d:%d%d   \r\n",
    dateRsul[6]/10,dateRsul[6]%10,dateRsul[5]/10,dateRsul[5]%10,dateRsul[4]/10,dateRsul[4]%10,
                dateRsul[2]/10,dateRsul[2]%10,dateRsul[1]/10,dateRsul[1]%10,dateRsul[0]/10,dateRsul[0]%10);
                return 0;
}


在主程序中初始化一个确定的时间即可开始循环采集：
        LPI2C1_Init(100000);
        RX8010_Set_Time(18,11,25,0,23,0);




while(1)
{
...
        if(RX8010_Get_Time()==0)
        printf("20%d-%d-%d %d:%d:%d\n\n",year,month,mdate,hour,min,sec);
...
}


然后是DHT11，要使用DHT11必须先有精确延时微秒的函数，此处使用SYSTICK计时器实现阻塞延时：


int fac_us;
void Delay_Init(int sysclk)
{
        fac_us=sysclk;
        SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk;
        SysTick->LOAD=16777215;       
        SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;


}                       


设置系统计数值600，即主频。


void Delay_us(int nus)
{               
        int ticks,told,tnow,tcnt=0,reload=SysTick->LOAD;
        ticks=nus*fac_us;
        told=SysTick->VAL;
        while(1)
        {
                tnow=SysTick->VAL;       
                if(tnow!=told)
                {            
                        if(tnow<told)tcnt+=told-tnow;
                        else tcnt+=reload-tnow+told;            
                        told=tnow;
                        if(tcnt>=ticks)break;       
                }  
        }
}
此处是使用阻塞延时方式。


连接DHT11到板上的GPIO1_24引脚，即8针KEY接口的第一针，供电采用SWD调试接口那边的3V3：



然后参考网上的DHT11例程，配置好GPIO之后即可使用：
unsigned char DHT11_Read_Data(unsigned char *temp,unsigned char *humi)   
{        
        unsigned char buf[5];
        unsigned char i;
        DHT11_Rst();
        if(DHT11_Check()==0)
        {
                for(i=0;i<5;i++)
                {
                        buf=DHT11_Read_Byte();
                }
                if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
                {
                        *humi=buf[0];
                        *temp=buf[2];
                }
        }
        else return 1;
        return 0;            
}


最后是随机数发生器TRNG，这个我只是用来测试的，后面的项目会用到，随机生成480个【0，271】范围内的随机正整数并在RGB液晶屏上显示出来：
        int a[480];
       
        trng_config_t trngConfig;
        TRNG_GetDefaultConfig(&trngConfig);
        trngConfig.sampleMode = kTRNG_SampleModeVonNeumann;
        TRNG_Init(TRNG,&trngConfig);
        TRNG_GetRandomData(TRNG,a,480);
        for(i=0;i<480;i++)
        {
                if(a<0)a=-a;
                        a=a%(272-1+1)+1;
                        ELCDIF_RGB_DrawVLine(i,272-a,a,0xffff);
        }


观察效果：

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2018-11-25 01:21 上传

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