stm32f103zet6單片機接sht35溫濕度傳感器數據波動巨大無比不穩定

ID:341424 · 發表于 2024-2-21 16:17

某一個寶買了一個SHT35模塊，直接用STM32ZET6的正點原子開發板接的，數據波動巨大無比，各位大佬幫忙，下面是單片機代碼
/*
設定溫度閾值范圍：-20℃——125℃
設定相對濕度范圍：0%——100%
*/
#include"stm32f103xe.h"
#include"SHT30.h"
#include"stdio.h"
#include "usb_device.h"
#include "usbd_cdc_if.h"
#include "usbd_ctlreq.h"
#include "hw_config.h"
#include "usbd_core.h"
#include "usart.h"
#include <stdbool.h> // 引入標準布爾類型定義
#define write 0 //IIC設備地址一般是7位，也有10位，本程序使用7位IIC設備地址，第8位是寫命令
#define read  1 //IIC設備地址一般是7位，也有10位，本程序使用7位IIC設備地址，第8位是讀命令
// SHT30標準單次高精度測量命令
//#define MEAS_HIGHREP_STRETCH 0x2C06
//IIC總線接口定義
#define SCL PBout(6)//設置時鐘端口
//SHT30數據SDA傳輸口，有輸出也有輸入，所以需配置它的輸入和輸出
#define SDA_OUT PBout(7)//設置輸出數據端口
#define SDA_IN PBin(7)//設置輸入數據端口
//設置端口高8位的工作模式（具體可以參照端口位配置表），即I/O輸入輸出方向設置，先用與（&）對PB7引腳的四個位清0，再用或（|）置1
#define IIC_INPUT_MODE_SET()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=8<<28;}//改變PB7對應位為1000（CNF[1:0]MODE[1:0]），設置成上拉或者下拉輸入
#define IIC_OUTPUT_MODE_SET() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=3<<28;}//改變PB7對應位為0011，設置成通用推挽輸出
//#define IIC_INPUT_MODE_SET()  {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=8<<12;}//改變PB7對應位為1000（CNF[1:0]MODE[1:0]），設置成上拉或者下拉輸入
//#define IIC_OUTPUT_MODE_SET() {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=3<<12;}//改變PB7對應位為0011，設置成通用推挽輸出

//定義溫濕度存儲變量
u8 humiture_buff1[20];

void SHT30_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  //GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET);
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET);
}
//主機發送確認字符ACK
void IIC_ACK(void)//IIC協議，需要主機發送確認字符ACK來判斷數據是否接收無誤
{
  IIC_OUTPUT_MODE_SET();//配置PB7的SDA輸出為推挽輸出模式
  SCL=0;
  delay_us(2);
  SDA_OUT=0;
  delay_us(2);
  SCL=1;//數據接收完成之后，將SCL拉高，以便與后面主機發送ACK給從機
  delay_us(2);
  SCL=0;//數據接收完成，主機發送ACK
  delay_us(1);
}
//主機不發送確認字符ACK
void IIC_NACK(void)//IIC協議，數據傳輸未完成或者數據傳輸有誤，主機不發送確認字符ACK
{
  IIC_OUTPUT_MODE_SET();//配置PB7的SDA輸出為推挽輸出模式
  SCL=0;
  delay_us(2);
  SDA_OUT=1;
  delay_us(2);
  SCL=1;
  delay_us(2);
  SCL=0;
  delay_us(1);
}
//主機等待從機的確認字符ACK
u8 IIC_wait_ACK(void)//主機等待從機發送ACK，從而判斷數據是否接收完成
{
u8 t = 200;
IIC_OUTPUT_MODE_SET();
SDA_OUT=1;//8位發送完后釋放數據線，準備接收應答位
delay_us(1);
SCL=0;
delay_us(1);
IIC_INPUT_MODE_SET();
delay_us(1);
while(SDA_IN)//等待SHT30應答
{
      t--;
      delay_us(1);
      if(t==0)
      {
      SCL=0;
      return 1;
      }
      delay_us(1);
}
delay_us(1);
SCL=1;
delay_us(1);
SCL=0;
delay_us(1);
return 0;
}

void IIC_Start(void)//啟動IIC通訊標準庫
{
  IIC_OUTPUT_MODE_SET();//設置PB7的SDA為推挽輸出
  SDA_OUT=1;//根據SHT30時序，啟動之前，SDA配置為高電平
  SCL=1;//根據SHT30時序，啟動之前，SCL配置為高電平
  delay_us(4);//延時4us，給硬件一個反應時間
  SDA_OUT=0;//SDA引腳拉低，開始數據的傳輸
  delay_us(4);
  SCL=0;//SCL拉低，與SDA對應，響應SDA數據的拉低，表示正式開始數據的傳輸
}

//結束IIC總線通訊，發送IIC通訊的結束條件
void IIC_Stop(void)
{
      IIC_OUTPUT_MODE_SET();
      SCL=0;//結束IIC通訊之前，查看SCL是否是拉低狀態
      SDA_OUT=0;//結束IIC通訊之前，查看SDA是否是拉低狀態
      delay_us(4);
      SCL=1;//將時鐘拉高，表示已經結束IIC通訊
      delay_us(4);
      SDA_OUT=1;//將數據傳輸引腳拉高，表示正式結束數據的傳輸
      delay_us(4);
}

//將byte數據發送出去
void  IIC_SendByte(u8 byte)
{
      u8  Count;
      IIC_OUTPUT_MODE_SET();
      SCL=0;//將時鐘拉低，開始數據的傳輸
      for(Count=0;Count<8;Count++)//要傳送的數據長度為8位
      {
            if(byte&0x80) SDA_OUT=1;//判斷發送位，發送位為1，則還未發送數據
            else SDA_OUT=0; //判斷發送位為0，則開始數據的發送
            byte<<=1;
            delay_us(2);
            SCL=1;
            delay_us(2);
            SCL=0;
            delay_us(2);
      }
}

// 用來接收從器件傳來的數據
u8 IIC_RcvByte(void)
{
  u8 retc;
  u8 Count;
  retc=0;
  IIC_INPUT_MODE_SET();//配置數據線為輸入方式
  delay_us(1);
  for(Count=0;Count<8;Count++)
  {
      SCL=0;//配置時鐘線為低，準備接收數據位
      delay_us(1);
      SCL=1;//配置時鐘線為高使數據線上數據有效
      delay_us(1);
      retc=retc<<1;
      if(SDA_IN) retc |=1;//讀數據位,接收的數據位放入retc中
      delay_us(1);
  }
  SCL=0;
  return(retc);
}

//用來接收從器件采集并合成溫濕度
void SHT30_read_result(u8 addr)
{

//SHT30有兩種讀取數值的方法，分別是狀態查詢和數值查詢，這里我使用的是數值查詢，發送指令為0x2C06
      u16 tem,hum;//定義存放溫濕度計算公式的變量
      u16 buff[6];//定義6個字節的數組，存放溫度高、低八位，濕度高、低八位，兩個字節的CRC校驗位
      float Temperature=0;//定義存放溫度拼接的變量Temperature，初始化溫度為0
      float Humidity=0;//定義存放濕度拼接的變量Humidity，初始化濕度為0
      //發送指令為0x2C06（默認）
      IIC_Start();
      IIC_SendByte(addr<<1 | write);//寫7位I2C設備地址加0作為寫取位,1為寫取位
      IIC_wait_ACK();
      //delay_us(1);
      IIC_SendByte(0x2C);//前半段發送指令為0x2C
      IIC_wait_ACK();
      //delay_us(1);
      IIC_SendByte(0x06);//后半段發送指令為0x06
      IIC_wait_ACK();
      //delay_us(1);
      IIC_Stop();
      delay_ms(20);//等待傳感器讀取數據
      IIC_Start();
      IIC_SendByte(addr<<1 | read);//寫7位I2C設備地址加1作為讀取位,1為讀取位

//SHT30返回的數值是6個元素的數組
      if(IIC_wait_ACK()==0)
      {
      delay_us(1);
            buff[0]=IIC_RcvByte();//返回溫度高8位
            IIC_ACK();
            buff[1]=IIC_RcvByte();//返回溫度低8位
            IIC_ACK();
            buff[2]=IIC_RcvByte();//溫度crc校驗位
            IIC_ACK();
            buff[3]=IIC_RcvByte();//返回濕度高8位
            IIC_ACK();
            buff[4]=IIC_RcvByte();//返回濕度低8位
            IIC_ACK();
            buff[5]=IIC_RcvByte();//濕度crc校驗位
            IIC_NACK();
            IIC_Stop();
      }
tem = ((buff[0]<<8) | buff[1]);//將buff[0]采集到的溫度8位數據與buff[1]采集到的低8位數據相或，實現溫度拼接
hum = ((buff[3]<<8) | buff[4]);//將buff[3]采集到的濕度8位數據與buff[4]采集到的低8位數據相或，實現濕度拼接

// 將溫度和濕度轉換為浮點值
Temperature = -45 + 175 * ((float)tem / 65535.0); // T = -45 + 175 * ST / (2^16-1)
Humidity = 100 * ((float)hum / 65535.0); // RH = 100 * SRH / (2^16-1)
if((Temperature>=-20)&&(Temperature<=125)&&(Humidity>=0)&&(Humidity<=100))//設定溫度和濕度的閾值，超過這個閾值則返回錯誤提示
{
USB_Printf("\r\n溫度：%6.2f℃\r\n",Temperature);
USB_Printf("濕度：%6.2f%%\r\n",Humidity);
hum=0;
tem=0;
}
else
{
USB_Printf("\r\n溫濕度超過給定閾值！\r\n");
}
}
3.3V供電，SDA接PB7,SCL接PB6，電腦串口115200，能讀到溫濕度，但數據穩定性特別差，嘗試改了部分代碼，也改了電壓，但都不太行，手里現在沒有別的工具，各位大佬先淺看下代碼，我是找不到什么毛病，好難