当LPC800DIP遇上中科银河芯GXHT30温湿度传感器

zhangt0713 · 发表于 2021-5-30 13:38:33

去年NXP公众号活动，有幸获得LPC800-DIP，这也是手上仅有的NXP开发板了话不多说直接进入主题

概要：采用此开发板加上中科银河芯的GXHT30温湿度传感器(国产)实现温湿度测量，通过串口打印出来

一、 LPC800-DIP BOARD

1.官网下载此芯片的keil demo，在此基础上新建自己的工程

2.根据自己的需要写出串口的，LED灯实现函数，测试基本功能

3.下载调试基本功能

查看MCU的丝印确实是834，但是在选择device时如果选在834,JLINK不能识别

选择LPC824M201JHI33可以正确的识别

4.测试结果完成如图所示

基本的功能测试完成后就可以针对温湿度传感器进行调试了，写代码之前先对GXHT30温湿度进行一个简单的介绍

二、GXHT30温湿度传感器介绍

北京中科银河芯科技有限公司研发了的温湿度传感器产品， I2C接口温湿度传感器。温度湿度传感器的温度精度可达±0.3℃，湿度精度从±3%RH

自己画一个底板

1.关于传感器的使用方式，在手册上截取了一些个人认为比较重要的贴出来

下面针对时序图写GXHT30的IIC的代码，本代码采用IO口模拟IIC时序

#define GXHT30_SDA_OUT GPIOSetDir(LPC_GPIO_PORT->PIN0, 20, 1)
#define GXHT30_SDA_IN GPIOSetDir(LPC_GPIO_PORT->PIN0, 20, 0)
#define GXHT30_SCL GPIOSetDir(LPC_GPIO_PORT->PIN0, 21, 1)
#define GXHT30_State GPIOGetPinValue(LPC_GPIO_PORT->PIN0, 20)
#define GXHT30_SDA_1 GPIOSetBitValue(LPC_GPIO_PORT->PIN0, 20, 1 )
#define GXHT30_SDA_0 GPIOSetBitValue(LPC_GPIO_PORT->PIN0, 20, 0 )
#define GXHT30_SCL_1 GPIOSetBitValue(LPC_GPIO_PORT->PIN0, 21, 1 )
#define GXHT30_SCL_0 GPIOSetBitValue(LPC_GPIO_PORT->PIN0, 21, 0 )
uint8_t TEM_Str[5];
uint8_t CRC_TEM_BUF[2];
uint8_t CRC_HUM_BUF[2];
uint8_t CRC_HUM,CRC_TEM;
uint16_t TEM_Buffer,HUM_Buffer,TEM,HUM;
float TEM_Flash,HUM_Flash;
/****************************************************************************
* 功能：CRC8校验函数
* 名称：uint8_t crc_high_first(uint8_t *ptr, uint8_t len)
* 说明：宽度:8位
* 起始值:0xFF
* 多项式:0x31(x^8+x^5+x^4++1)
* 计算顺序:正序异或的计算
* 返回值：计算结果
****************************************************************************/
uint8_t Crc_High_First(uint8_t *ptr, uint8_t len)
{
uint8_t i;
uint8_t crc=0xFF; /* 计算的初始crc值 */
while(len--)
{
crc ^= *ptr++; /* 每次先与需要计算的数据异或,计算完指向下一数据 */
for (i=8; i>0; --i) /* 下面这段计算过程与计算一个字节crc一样 */
{
if (crc & 0x80)
crc = (crc << 1) ^ 0x31;
else
crc = (crc << 1);
}
}
return (crc);
}
/*****************************************************************
ADDR = 0，传感器芯片的地址为 0x44
ADDR = 1，传感器芯片的地址为 0x45
*****************************************************************/
void GXHT30_Init(void)
{
GXHT30_SDA_OUT;
GXHT30_SCL;
GXHT30_SDA_1;
GXHT30_SCL_1;
}
/*****************************************************************
产生GXHT30起始信号
*****************************************************************/
void GXHT30_Start(void)
{
GXHT30_SDA_OUT; //SDA线输出
GXHT30_SCL_0;
GXHT30_SDA_1;
Delay_us(4);
GXHT30_SCL_1;
Delay_us(4);
GXHT30_SDA_0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low
Delay_us(4);
GXHT30_SCL_0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据
}
/*****************************************************************
产生GXHT30停止信号
*****************************************************************/
void GXHT30_Stop(void)
{
GXHT30_SDA_OUT;//sda线输出
GXHT30_SCL_0;
GXHT30_SDA_0; //STOP:when CLK is high DATA change form low to high
Delay_us(4);
GXHT30_SCL_1;
Delay_us(4);
GXHT30_SDA_1;//发送I2C总线结束信号
Delay_us(4);
}
/*****************************************************************
等待应答信号到来，此应答信号为芯片产生
返回值：1，接收应答失败
0，接收应答成功
*****************************************************************/
uint8_t GXHT30_Wait_Ack(void)
{
uint16_t ErrTime=0;
GXHT30_SDA_IN; //SDA设置为输入
GXHT30_SDA_1;
Delay_us(4);
GXHT30_SCL_1;
Delay_us(4);
while(GXHT30_State)
{
ErrTime++;
if(ErrTime>65530)
{
GXHT30_Stop();
return 1;
}
}
GXHT30_SCL_0;//时钟输出0
Delay_us(4);
return 0;
}
/*****************************************************************
产生ACK应答
*****************************************************************/
void GXHT30_Ack(void)
{
GXHT30_SCL_0;
GXHT30_SDA_OUT;
GXHT30_SDA_0;
Delay_us(4);
GXHT30_SCL_1;
Delay_us(4);
GXHT30_SCL_0;
}
/*****************************************************************
不产生ACK应答
*****************************************************************/
void GXHT30_NAck(void)
{
GXHT30_SCL_0;
GXHT30_SDA_OUT;
GXHT30_SDA_1;
Delay_us(4);
GXHT30_SCL_1;
Delay_us(4);
GXHT30_SCL_0;
}
/*****************************************************************
GXHT30发送一个字节
返回从机有无应答
1，有应答
0，无应答
*****************************************************************/
void GXHT30_Send_Byte(uint8_t data)
{
uint8_t t;
GXHT30_SDA_OUT;
GXHT30_SCL_0; //拉低时钟开始数据传输
for(t=0; t<8; t++)
{
if (data & 0x80)
GXHT30_SDA_1;
else
GXHT30_SDA_0;
Delay_us(4);
GXHT30_SCL_1;
Delay_us(4);
GXHT30_SCL_0;
Delay_us(4);
data = data << 1;
}
}
/*****************************************************************
读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK
*****************************************************************/
uint8_t GXHT30_Read_Byte(uint8_t ack)
{
uint8_t i,R_Data=0;
GXHT30_SDA_IN;//SDA设置为输入
GXHT30_SCL_0;
Delay_us(4);
for(i=0; i<8; i++ )
{
GXHT30_SCL_1;
// Delay_us(4);
R_Data = R_Data << 1;
if (GXHT30_State)
R_Data |= 0x01;
else
R_Data &= 0xFE;
Delay_us(4);
GXHT30_SCL_0;
Delay_us(4);
}
if (!ack)
GXHT30_NAck();//发送nACK
else
GXHT30_Ack(); //发送ACK
return R_Data;
}
/*****************************************************************
写16位命令函数，用于实现GXHT30的一些特殊功能
软件复位：0x30A2
中断周期测量：0x3093
加热器使能：0x306D
加热器禁止：0x3066
清除内部寄存器:0x3041
*****************************************************************/
void GXHT30_WR_16Bits_CMD(uint16_t CMD)
{
uint8_t CMD_L,CMD_H;
CMD_H = CMD >> 8;
CMD_L = (uint8_t)CMD;
GXHT30_Start();
GXHT30_Send_Byte(0x88);//地址写命令
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Send_Byte(CMD_H);
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Send_Byte(CMD_L);
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Stop();
}
/*****************************************************************
读取内部状态寄存器函数
*****************************************************************/
uint16_t GXHT30_Read_Register(uint8_t CMD_MSB,uint8_t CMD_LSB)
{
uint16_t Register;
uint8_t Register_H,Register_L,CRC_Buf;
GXHT30_Start();
GXHT30_Send_Byte(0x88);//地址写命令
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Send_Byte(CMD_MSB);
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Send_Byte(CMD_LSB);
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Start();
GXHT30_Send_Byte(0x89);//地址读命令
GXHT30_Wait_Ack();
Register_H=GXHT30_Read_Byte(1);
Register_L=GXHT30_Read_Byte(1);
CRC_Buf=GXHT30_Read_Byte(0);
Register = ((uint16_t)Register_H << 8) + Register_L;
return Register;
}
/*****************************************************************
软复位命令：0x30A2
写命令：0B10001000 即0x88
写命令：0B10001001 即0x89
*****************************************************************/
void GXHT30_RST(void)
{
GXHT30_Start();
GXHT30_Send_Byte(0x88);//地址写命令
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Send_Byte(0x30);
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Send_Byte(0xA2);
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Stop();
}
/*****************************************************************
中断周期测量模式
命令：0x3093
*****************************************************************/
void GXHT30_Stop_Period_Convert(void)
{
GXHT30_Start();
GXHT30_Send_Byte(0x88);//地址写命令
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Send_Byte(0x30);
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Send_Byte(0x93);
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Stop();
}
/*****************************************************************
单次转换(命令：)
*****************************************************************/
void GXHT30_Signal_Convert(uint8_t CMD_MSB,uint8_t CMD_LSB)
{
uint8_t TEM_Low,TEM_High,HUM_Low,HUM_High;
GXHT30_Start();
GXHT30_Send_Byte(0x88);//地址写命令
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Send_Byte(CMD_MSB);
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Send_Byte(CMD_LSB);
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Stop();
Delay_ms(10);
GXHT30_Start();
// GXHT30_Send_Byte(0x89);//地址读命令
// GXHT30_NAck();
// GXHT30_Stop();
// Delay_ms(2);
// GXHT30_Start();
GXHT30_Send_Byte(0x89);//地址读命令
Delay_ms(5);
GXHT30_Wait_Ack();
TEM_High=GXHT30_Read_Byte(1);
TEM_Low=GXHT30_Read_Byte(1);
CRC_TEM=GXHT30_Read_Byte(1);
CRC_TEM_BUF[0]=TEM_High;
CRC_TEM_BUF[1]=TEM_Low;
HUM_High=GXHT30_Read_Byte(1);
HUM_Low=GXHT30_Read_Byte(1);
CRC_HUM=GXHT30_Read_Byte(0);
CRC_HUM_BUF[0]=HUM_High;
CRC_HUM_BUF[1]=HUM_Low;
GXHT30_Stop();
TEM_Buffer = ((uint16_t)TEM_High << 8) + TEM_Low;
HUM_Buffer = ((uint16_t)HUM_High << 8) + HUM_Low;
}
/*****************************************************************
周期转换
*****************************************************************/
void GXHT30_Period_Convert(uint8_t CMD_MSB,uint8_t CMD_LSB)
{
uint8_t TEM_Low,TEM_High,HUM_Low,HUM_High;
// uint16_t TEM_Buf ,HUM_Buffer;
uint8_t CRC_Buf;
GXHT30_Start();
GXHT30_Send_Byte(0x88);//地址写命令
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Send_Byte(CMD_MSB);
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Send_Byte(CMD_LSB);
GXHT30_Wait_Ack();
GXHT30_Start();
GXHT30_Send_Byte(0x89);//地址读命令
GXHT30_Wait_Ack();
TEM_High=GXHT30_Read_Byte(1);
TEM_Low=GXHT30_Read_Byte(1);
CRC_Buf=GXHT30_Read_Byte(1);
HUM_High=GXHT30_Read_Byte(1);
HUM_Low=GXHT30_Read_Byte(1);
CRC_Buf=GXHT30_Read_Byte(0);
GXHT30_Stop();
TEM_Buffer = ((uint16_t)TEM_High << 8) + TEM_Low;
HUM_Buffer = ((uint16_t)HUM_High << 8) + HUM_Low;
}
/*****************************************************************
测量处理函数，转换成具体的温度数值
*****************************************************************/
void GXHT30_Measure_Action(void)
{
TEM_Flash =(175.0 * (float)TEM_Buffer/65535.0 -45.0); //温度计算
HUM_Flash = (100.0*HUM_Buffer/65535.0);
if (TEM_Flash < 0.0) //如为负数，首位为1
TEM = (uint16_t) (TEM_Flash * (-10.0)) + 0x8000; //10倍储存
else
TEM = (uint16_t) (TEM_Flash * 10.0); //10倍储存
HUM = (uint16_t) (HUM_Flash * 10.0); //10倍储存
}
void TEM_TO_Str(void)
{
memset(TEM_Str,0,sizeof(TEM_Str));
if(TEM&0x8000)
TEM_Str[0]='1';
else
TEM_Str[0]='0';
TEM=TEM&0x7FFF;
TEM_Str[1]=TEM/100+'0';
TEM_Str[2]=(TEM%100)/10+'0';
TEM_Str[3]=TEM%10+'0';
TEM_Str[4]='\0';
}
//十进制三位数转换为字符串（0~999?
void Three_DigitNum2_Str(uint16_t Num, uint8_t *Num_Str)
{
Num_Str[0]= Num/100 + '0';
Num_Str[1]= (Num%100)/10 + '0';
Num_Str[2]= Num%10 + '0';
Num_Str[3]= '\0';
}
//读取单次转换的温湿度数据并转换成字符串
void GXHT30_Read_Signal_Result(void)
{
char tem_buf[6];
char tem_buf1[5];
GXHT30_Signal_Convert(0x24,0x16);
GXHT30_Measure_Action();
if(TEM_Str[0]=='1')
tem_buf[0]='-';
else
tem_buf[0] = '+';
tem_buf[1] = TEM/100+'0';
tem_buf[2] = (TEM%100)/10+'0';
tem_buf[3] = '.';
tem_buf[4] = TEM%10+'0';
tem_buf[5] = '\0';
tem_buf1[0] = HUM/100+'0';
tem_buf1[1] = (HUM%100)/10+'0';
tem_buf1[2] = '.';
tem_buf1[3] = HUM%10+'0';
tem_buf1[4] = '\0';
UART_SendStr("Temperature= ");
UART_SendStr(tem_buf);
UART_SendStr("℃ ;");
UART_SendStr(" Humidity= ");
UART_SendStr(tem_buf1);
UART_SendStr("% ");
}

复制代码

   硬件搭建图

上个视频效果图，视频中间用手按住温湿度传感器，观察温湿度的变化情况

代码工程

LPC834_GXHT30.zip (546.15 KB, 下载次数: 20)

jobszheng5 · 发表于 2021-5-31 14:34:46

使用NXP的芯片，IIC居然使用模拟IO的方式。简直是暴殄天物呀

楼主的动手能力真棒！
膜拜一下。

[主题月] 当LPC800DIP遇上中科银河芯GXHT30温湿度传感器

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