摘要：

本文先介绍一下对I2C学习的理解，然后用I2C实现AHT20进行温湿度采集

文章目录

• • • 摘要：
    • 一、I2C简介
    • 二、硬件I2C与软件I2C的区别
    • 三、实现I2CAHT20温湿度传感器的数据采集
    • • 1、AHT20简介
      • 2、配置函数库，编写函数
      • 4、最终结果展示
    • 四、总结

一、I2C简介

IC( Inter-- Integrated Circuit）总线是一种由 PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。它是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。
在CPU与被控I2C之间、I2C与I2C之间进行双向传送，高速IC总线一般可达400kbps以上。 I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号，它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。

• 开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
• 结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结東传送数据。
• 应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接
  收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为 受控单元出现故障。

这些信号中，起始信号是必需的，结束信号和应答信号，都可以不要。

⭐️ stm32（正点原子）的SLC和SDA的连接如下：

二、硬件I2C与软件I2C的区别

️‍ 硬件I2C

硬件I2C对应芯片上的I2C外设，有相应I2C驱动电路，其所使用的I2C管脚也是专用的

️‍ 软件I2C

软件I2C一般是用GPIO管脚，用软件控制管脚状态以模拟I2C通信波形

硬件I2C的效率要远高于软件的，而软件I2C由于不受管脚限制，接口比较灵活

模拟I2C 是通过GPIO，软件模拟寄存器的工作方式，而硬件（固件）I2C是直接调用内部寄存器进行配置。如果要从具体硬件上来看，可以去看下芯片手册。因为固件I2C的端口是固定的，所以会有所区别。

区分他们：

• 可以看底层配置，比如IO口配置，如果配置了IO口的功能（IIC功能）那就是固件IIC
• 可以看IIC写函数，看里面有木有调用现成的函数或者给某个寄存器赋值，如果有，则肯定是固件IIC功能，没有的话肯定是数据一个bit一个bit模拟发生送的，肯定用到了循环，则为模拟。
  根据代码量判断，模拟的代码量肯定比固件的要大。

三、实现I2CAHT20温湿度传感器的数据采集

1、AHT20简介

AHT20是国内奥松生成的I2C接口的MEMS温湿度传感器，ADC位数为20Bit，具有体积小、精度高、成本低等优点。

由于AHT10/15/20 具有国产化、体积小、精度高、成本低等特点，可以替代 DHT11/DHT12/AM2320/SHT20/SHT30，单芯片价格在￥2~3，体积小巧很轻松嵌入到产品上

参数如下：

2、配置函数库，编写函数

参考 正点原子STM32开发板第27章 IIC实验

step0：驱动代码（官网下载），下载AHT20.c和AHT20.h，官网都有，另外最重要的还是I2C可以参考原子的代码在myiic下就是关于i2c的代码。

对于正点原子的精英版，其SCL和SDL分别对应的就是PB6和PB7,我们用普通IO口来模拟I2C的功能，来实现功能。

step1：用例程原子I2C例程！基本函数库的基本框架不用变，因为做的串口通信，所以就不需要lcd与key的系列函数了，并且加入我们的代码。

这里你可以把上面的两个代码复制在HARDWARE问件夹下

点击manage project items 在HARDWRE下加入上面.c文件。

然后点击魔术棒，C/C++,路径添加AHT20文件夹

step2：编写主函数

1、检测AHT20是否采集到数据，如果采到就处理数据

2、根据如下两个公式

c1 = AHT20.HT[0]10010/1024/1024; //湿度
t1 = AHT20.HT[1]20010/1024/1024-500;//温度计算公式

来计算得出温度。

3、通过指示灯翻转标识正常工作

4、AHT20函数中，有定义结构体，根据结构体来得到相关值

下面是主函数：

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "usmart.h" 
#include "24cxx.h" 
#include "AHT20.h"
		 	
struct m_AHT20 AHT20;
int main(void)
{ 
	volatile int  c1,t1;
	float c2,t2;
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//设置中断优先级
	LED_Init();									//初始化LED
	delay_init();	    				//延时初始化
	IIC_Init();							//IIC初始化
  uart_init(115200);	 //串口初始化为115200
	AHT20.alive=!AHT20_Init();	        //AHT20初始化
 
	while(1)
	{ 
		if(AHT20.alive)//是否存活
		{ 
			//读取其原始数据
			AHT20.flag = AHT20_ReadHT(AHT20.HT);
			c1 = AHT20.HT[0]*100*10/1024/1024;  //湿度
			t1 = AHT20.HT[1]*200*10/1024/1024-500;//温度计算公式
			//结果都放大了10倍
			c2=c1/10.0;
			t2=t1/10.0;
			printf("湿度:\r\n%f\r\n",c2);
			printf("温度:\r\n%f\r\n\r\n",t2);
			//正常工作双灯翻转
			LED0=!LED0;
			LED1=!LED1;
		}
		delay_ms(2000);
		
	}
}

step3：编译连接，烧入程序

硬件如下

分别对应

SCL–>PB6

SDA–>PB7

共地

给3.3V电

4、最终结果展示

四、总结

这次的学习我了解了什么是硬件I2C什么是软件I2C,通过对AHT20的配置与实验更加了解了如何使用I2C。获益匪浅。

参考

https://blog.csdn.net/weixin_42048417/article/details/80683556

http://www.aosong.com/products-61.html

https://zhidao.baidu.com/question/693765215942559364.html

https://blog.csdn.net/toopoo/article/details/80053929