- 1、初识I2C
- 2、实验AHT20采集温湿度并发送到上位机
- 3、使用STM32F103的SPI接口实现OLED屏显示信息
- 3.1、显示学号即姓名
- 3.2、显示AHT20的温度和湿度
- 3.3、滑动显示信息
- 4、总结
1、初识I2C
1、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，它不受管脚限制，所以接口比较灵活，工作方式是通过GPIO，软件模拟寄存器的工作方式。软件I2C是程序员使用程序控制SCL,SDA线输出高低电平，模拟I2C协议的时序。一般较硬件I2C稳定，但是程序较为繁琐，不过不难。
2、硬件I2C：
所谓硬件I2C即对应芯片上的I2C外设，有相应I2C驱动电路，其所使用的I2C管脚也是专用的，而且它的效率要远高于软件的。
硬件（固件）I2C是直接调用内部寄存器进行配置，程序员只要调用I2C的控制函数即可，不用直接的去控制SCL,SDA高低电平的输出。但是有些单片机的硬件I2C不太稳定，调试问题较多。
3、简单区别硬件I2C和软件I2C：
（1）、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，否则就是模拟。
（2）、可以看IIC写函数，看里面有没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。
（3）、根据代码量判断，模拟的代码量肯定比固件的要大。
硬件IIC用法比较复杂，模拟IIC的流程更清楚一些。
硬件IIC速度比模拟快，并且可以用DMA
模拟IIC可以在任何管脚上，而硬件只能在固定管脚上。
1、注意
采用的软件I2C实现的，采用GPIO引脚是PB6，PB7。具体定义代码如下
#define SDA_IN() {GPIOB->CRL&=0x0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
#define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0x0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}
#define IIC_SCL PBout(6) //SCL
#define IIC_SDA PBout(7) //SDA
#define READ_SDA PBin(7)
所以，SCL连接PB6，SDA连接PB7。
2、使用AHT20芯片读取温湿度数据
void read_AHT20(void)
{
uint8_t i;
for(i=0; i<6; i++)
{
readByte[i]=0;
}
I2C_Start();//I2C启动
I2C_WriteByte(0x71);//I2C写数据
ack_status = Receive_ACK();//收到的应答信息
readByte[0]= I2C_ReadByte();//I2C读取数据
Send_ACK();//发送应答信息
readByte[1]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[2]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[3]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[4]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[5]= I2C_ReadByte();
SendNot_Ack();
//Send_ACK();
I2C_Stop();//I2C停止函数
//判断读取到的第一个字节是不是0x08，0x08是该芯片读取流程中规定的，如果读取过程没有问题，就对读到的数据进行相应的处理
if( (readByte[0] & 0x68) == 0x08 )
{
H1 = readByte[1];
H1 = (H1<<8) | readByte[2];
H1 = (H1<<8) | readByte[3];
H1 = H1>>4;
H1 = (H1*1000)/1024/1024;
T1 = readByte[3];
T1 = T1 & 0x0000000F;
T1 = (T1<<8) | readByte[4];
T1 = (T1<<8) | readByte[5];
T1 = (T1*2000)/1024/1024 - 500;
AHT20_OutData[0] = (H1>>8) & 0x000000FF;
AHT20_OutData[1] = H1 & 0x000000FF;
AHT20_OutData[2] = (T1>>8) & 0x000000FF;
AHT20_OutData[3] = T1 & 0x000000FF;
}
else
{
AHT20_OutData[0] = 0xFF;
AHT20_OutData[1] = 0xFF;
AHT20_OutData[2] = 0xFF;
AHT20_OutData[3] = 0xFF;
printf("读取失败！！！");
}
printf("rn");
//根据AHT20芯片中，温度和湿度的计算公式，得到最终的结果，通过串口显示
printf("温度:%d%d.%d",T1/100,(T1/10)%10,T1%10);
printf("湿度:%d%d.%d",H1/100,(H1/10)%10,H1%10);
printf("rn");
}
3、结果显示
3、使用STM32F103的SPI接口实现OLED屏显示信息 3.1、显示学号即姓名 1、打开使用到的项目，然后在里面修改TEST_MainPage(void)函数的内容。
2、找到自己的要显示的内容的16x16的汉字编码字符，将其放到数组typFNT_GB16 cfont16[] 中
其中需要显示的数字和英文字符不用添加数组，可以直接使用。
3、编译运行程序
4、运行结果
1、使用源代码工程，在通过串口显示温湿度的基础上将数据发送到OLED屏上。
2、将所需要的汉字字模写到程序数组中
"温",0x00,0x00,0x23,0xF8,0x12,0x08,0x12,0x08,0x83,0xF8,0x42,0x08,0x42,0x08,0x13,0xF8, 0x10,0x00,0x27,0xFC,0xE4,0xA4,0x24,0xA4,0x24,0xA4,0x24,0xA4,0x2F,0xFE,0x00,0x00, "度",0x01,0x00,0x00,0x80,0x3F,0xFE,0x22,0x20,0x22,0x20,0x3F,0xFC,0x22,0x20,0x22,0x20, 0x23,0xE0,0x20,0x00,0x2F,0xF0,0x24,0x10,0x42,0x20,0x41,0xC0,0x86,0x30,0x38,0x0E, "湿",0x00,0x00,0x27,0xF8,0x14,0x08,0x14,0x08,0x87,0xF8,0x44,0x08,0x44,0x08,0x17,0xF8, 0x11,0x20,0x21,0x20,0xE9,0x24,0x25,0x28,0x23,0x30,0x21,0x20,0x2F,0xFE,0x00,0x00, "显",0x00,0x00,0x1F,0xF0,0x10,0x10,0x10,0x10,0x1F,0xF0,0x10,0x10,0x10,0x10,0x1F,0xF0, 0x04,0x40,0x44,0x44,0x24,0x44,0x14,0x48,0x14,0x50,0x04,0x40,0xFF,0xFE,0x00,0x00, "示",0x00,0x00,0x3F,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xFE,0x01,0x00, 0x01,0x00,0x11,0x10,0x11,0x08,0x21,0x04,0x41,0x02,0x81,0x02,0x05,0x00,0x02,0x00,
3、编写显示温湿度的代码
void read_AHT20(void)
{
uint8_t i;
for(i=0; i<6; i++)
{
readByte[i]=0;
}
//-------------
I2C_Start();
I2C_WriteByte(0x71);
ack_status = Receive_ACK();
readByte[0]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[1]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[2]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[3]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[4]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[5]= I2C_ReadByte();
SendNot_Ack();
//Send_ACK();
I2C_Stop();
//--------------
if( (readByte[0] & 0x68) == 0x08 )
{
H1 = readByte[1];
H1 = (H1<<8) | readByte[2];
H1 = (H1<<8) | readByte[3];
H1 = H1>>4;
H1 = (H1*1000)/1024/1024;
T1 = readByte[3];
T1 = T1 & 0x0000000F;
T1 = (T1<<8) | readByte[4];
T1 = (T1<<8) | readByte[5];
T1 = (T1*2000)/1024/1024 - 500;
AHT20_OutData[0] = (H1>>8) & 0x000000FF;
AHT20_OutData[1] = H1 & 0x000000FF;
AHT20_OutData[2] = (T1>>8) & 0x000000FF;
AHT20_OutData[3] = T1 & 0x000000FF;
}
else
{
AHT20_OutData[0] = 0xFF;
AHT20_OutData[1] = 0xFF;
AHT20_OutData[2] = 0xFF;
AHT20_OutData[3] = 0xFF;
printf("lyy");
}
t=T1/10;
t1=T1%10;
a=(float)(t+t1*0.1);
h=H1/10;
h1=H1%10;
b=(float)(h+h1*0.1);
sprintf(strTemp,"%.1f",a); //调用Sprintf函数把DHT11的温度数据格式化到字符串数组变量strTemp中
sprintf(strHumi,"%.1f",b); //调用Sprintf函数把DHT11的湿度数据格式化到字符串数组变量strHumi中
GUI_ShowCHinese(16,00,16,"温湿度显示",1);
GUI_ShowCHinese(16,20,16,"温度",1);
GUI_ShowString(53,20,strTemp,16,1);
GUI_ShowCHinese(16,38,16,"湿度",1);
GUI_ShowString(53,38,strHumi,16,1);
delay_ms(1500);
delay_ms(1500);
}
4、编写主函数运行程序
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "bsp_i2c.h"
#include "sys.h"
#include "oled.h"
#include "gui.h"
#include "test.h"
int main(void)
{
delay_init(); //延时函数初始化
uart_init(115200);
IIC_Init();
NVIC_Configuration(); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
OLED_Init(); //初始化OLED
OLED_Clear(0);
while(1)
{
//printf("温度湿度显示");
read_AHT20_once();
OLED_Clear(0);
delay_ms(1500);
}
}
4、运行结果
1、使用左右滑动的效果，滑动显示信息
OLED_WR_Byte(0x2E,OLED_CMD); //关闭滚动 OLED_WR_Byte(0x26,OLED_CMD); //水平向左或者右滚动 26/27 OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); //虚拟字节 OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); //起始页 0 OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD); //滚动时间间隔 OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD); //终止页 7 OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); //虚拟字节 OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD); //虚拟字节 OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD); //开启滚动
2、同样的方法将需要的在，字模放到相应的位置。
注意：在发送开始滚屏（2F）前要先传输好显示数据，如果在滚屏的时候传输显示数据RAM中的内容可能被损坏，无法正常显示。
3、修改主函数代码
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "oled.h"
#include "gui.h"
#include "test.h"
int main(void)
{
delay_init(); //延时函数初始化
NVIC_Configuration(); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
OLED_Init(); //初始化OLED
OLED_Clear(0);
OLED_WR_Byte(0x2E,OLED_CMD); //关闭滚动
OLED_WR_Byte(0x27,OLED_CMD); //水平向左或者右滚动 26/27
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); //起始页 0
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD); //滚动时间间隔
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD); //终止页 7
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD); //虚拟字节
TEST_MainPage(); //主界面显示
OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD); //开启滚动
}
4、修改TEST_MainPage()函数的代码即可运行
void TEST_MainPage(void)
{
GUI_ShowCHinese(10,0,16,"欢迎来到重交",1);
GUI_ShowString(20,24,"Welcome to here",16,1);
//GUI_ShowString(4,48,"205",16,1);
delay_ms(1500);
delay_ms(1500);
}
5、运行结果
本次实操主要是针对I2C协议及其使用方法进行，I2C分为软件和硬件，使用其不仅可以测量温湿度，还可以测量许多其他的东西。而连接上OLED显示屏，可以非常清楚的将测量到的数据显示出来，直观。总得来说，通过OLED得显示是非常直观的，虽然刚刚开始使用I2C的额时候会遇到一些问题，但是只要认真的理解并去解决之后，对主机能力的提升还是非常大的。
参考：
https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/111678857
https://blog.csdn.net/weixin_56102526/article/details/121481216?spm=1001.2014.3001.5501
