stm32f103zet6单片机接sht35温湿度传感器数据波动巨大无比不稳定

ID:341424 · 发表于 2024-2-21 16:17

某一个宝买了一个SHT35模块，直接用STM32ZET6的正点原子开发板接的，数据波动巨大无比，各位大佬帮忙，下面是单片机代码
/*
设定温度阈值范围：-20℃——125℃
设定相对湿度范围：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> // 引入标准布尔类型定义
#define write 0 //IIC设备地址一般是7位，也有10位，本程序使用7位IIC设备地址，第8位是写命令
#define read  1 //IIC设备地址一般是7位，也有10位，本程序使用7位IIC设备地址，第8位是读命令
// SHT30标准单次高精度测量命令
//#define MEAS_HIGHREP_STRETCH 0x2C06
//IIC总线接口定义
#define SCL PBout(6)//设置时钟端口
//SHT30数据SDA传输口，有输出也有输入，所以需配置它的输入和输出
#define SDA_OUT PBout(7)//设置输出数据端口
#define SDA_IN PBin(7)//设置输入数据端口
//设置端口高8位的工作模式（具体可以参照端口位配置表），即I/O输入输出方向设置，先用与（&）对PB7引脚的四个位清0，再用或（|）置1
#define IIC_INPUT_MODE_SET()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=8<<28;}//改变PB7对应位为1000（CNF[1:0]MODE[1:0]），设置成上拉或者下拉输入
#define IIC_OUTPUT_MODE_SET() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=3<<28;}//改变PB7对应位为0011，设置成通用推挽输出
//#define IIC_INPUT_MODE_SET()  {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=8<<12;}//改变PB7对应位为1000（CNF[1:0]MODE[1:0]），设置成上拉或者下拉输入
//#define IIC_OUTPUT_MODE_SET() {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=3<<12;}//改变PB7对应位为0011，设置成通用推挽输出

//定义温湿度存储变量
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);
}
//主机发送确认字符ACK
void IIC_ACK(void)//IIC协议，需要主机发送确认字符ACK来判断数据是否接收无误
{
  IIC_OUTPUT_MODE_SET();//配置PB7的SDA输出为推挽输出模式
  SCL=0;
  delay_us(2);
  SDA_OUT=0;
  delay_us(2);
  SCL=1;//数据接收完成之后，将SCL拉高，以便与后面主机发送ACK给从机
  delay_us(2);
  SCL=0;//数据接收完成，主机发送ACK
  delay_us(1);
}
//主机不发送确认字符ACK
void IIC_NACK(void)//IIC协议，数据传输未完成或者数据传输有误，主机不发送确认字符ACK
{
  IIC_OUTPUT_MODE_SET();//配置PB7的SDA输出为推挽输出模式
  SCL=0;
  delay_us(2);
  SDA_OUT=1;
  delay_us(2);
  SCL=1;
  delay_us(2);
  SCL=0;
  delay_us(1);
}
//主机等待从机的确认字符ACK
u8 IIC_wait_ACK(void)//主机等待从机发送ACK，从而判断数据是否接收完成
{
u8 t = 200;
IIC_OUTPUT_MODE_SET();
SDA_OUT=1;//8位发送完后释放数据线，准备接收应答位
delay_us(1);
SCL=0;
delay_us(1);
IIC_INPUT_MODE_SET();
delay_us(1);
while(SDA_IN)//等待SHT30应答
{
      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)//启动IIC通讯标准库
{
  IIC_OUTPUT_MODE_SET();//设置PB7的SDA为推挽输出
  SDA_OUT=1;//根据SHT30时序，启动之前，SDA配置为高电平
  SCL=1;//根据SHT30时序，启动之前，SCL配置为高电平
  delay_us(4);//延时4us，给硬件一个反应时间
  SDA_OUT=0;//SDA引脚拉低，开始数据的传输
  delay_us(4);
  SCL=0;//SCL拉低，与SDA对应，响应SDA数据的拉低，表示正式开始数据的传输
}

//结束IIC总线通讯，发送IIC通讯的结束条件
void IIC_Stop(void)
{
      IIC_OUTPUT_MODE_SET();
      SCL=0;//结束IIC通讯之前，查看SCL是否是拉低状态
      SDA_OUT=0;//结束IIC通讯之前，查看SDA是否是拉低状态
      delay_us(4);
      SCL=1;//将时钟拉高，表示已经结束IIC通讯
      delay_us(4);
      SDA_OUT=1;//将数据传输引脚拉高，表示正式结束数据的传输
      delay_us(4);
}

//将byte数据发送出去
void  IIC_SendByte(u8 byte)
{
      u8  Count;
      IIC_OUTPUT_MODE_SET();
      SCL=0;//将时钟拉低，开始数据的传输
      for(Count=0;Count<8;Count++)//要传送的数据长度为8位
      {
            if(byte&0x80) SDA_OUT=1;//判断发送位，发送位为1，则还未发送数据
            else SDA_OUT=0; //判断发送位为0，则开始数据的发送
            byte<<=1;
            delay_us(2);
            SCL=1;
            delay_us(2);
            SCL=0;
            delay_us(2);
      }
}

// 用来接收从器件传来的数据
u8 IIC_RcvByte(void)
{
  u8 retc;
  u8 Count;
  retc=0;
  IIC_INPUT_MODE_SET();//配置数据线为输入方式
  delay_us(1);
  for(Count=0;Count<8;Count++)
  {
      SCL=0;//配置时钟线为低，准备接收数据位
      delay_us(1);
      SCL=1;//配置时钟线为高使数据线上数据有效
      delay_us(1);
      retc=retc<<1;
      if(SDA_IN) retc |=1;//读数据位,接收的数据位放入retc中
      delay_us(1);
  }
  SCL=0;
  return(retc);
}

//用来接收从器件采集并合成温湿度
void SHT30_read_result(u8 addr)
{

//SHT30有两种读取数值的方法，分别是状态查询和数值查询，这里我使用的是数值查询，发送指令为0x2C06
      u16 tem,hum;//定义存放温湿度计算公式的变量
      u16 buff[6];//定义6个字节的数组，存放温度高、低八位，湿度高、低八位，两个字节的CRC校验位
      float Temperature=0;//定义存放温度拼接的变量Temperature，初始化温度为0
      float Humidity=0;//定义存放湿度拼接的变量Humidity，初始化湿度为0
      //发送指令为0x2C06（默认）
      IIC_Start();
      IIC_SendByte(addr<<1 | write);//写7位I2C设备地址加0作为写取位,1为写取位
      IIC_wait_ACK();
      //delay_us(1);
      IIC_SendByte(0x2C);//前半段发送指令为0x2C
      IIC_wait_ACK();
      //delay_us(1);
      IIC_SendByte(0x06);//后半段发送指令为0x06
      IIC_wait_ACK();
      //delay_us(1);
      IIC_Stop();
      delay_ms(20);//等待传感器读取数据
      IIC_Start();
      IIC_SendByte(addr<<1 | read);//写7位I2C设备地址加1作为读取位,1为读取位

//SHT30返回的数值是6个元素的数组
      if(IIC_wait_ACK()==0)
      {
      delay_us(1);
            buff[0]=IIC_RcvByte();//返回温度高8位
            IIC_ACK();
            buff[1]=IIC_RcvByte();//返回温度低8位
            IIC_ACK();
            buff[2]=IIC_RcvByte();//温度crc校验位
            IIC_ACK();
            buff[3]=IIC_RcvByte();//返回湿度高8位
            IIC_ACK();
            buff[4]=IIC_RcvByte();//返回湿度低8位
            IIC_ACK();
            buff[5]=IIC_RcvByte();//湿度crc校验位
            IIC_NACK();
            IIC_Stop();
      }
tem = ((buff[0]<<8) | buff[1]);//将buff[0]采集到的温度8位数据与buff[1]采集到的低8位数据相或，实现温度拼接
hum = ((buff[3]<<8) | buff[4]);//将buff[3]采集到的湿度8位数据与buff[4]采集到的低8位数据相或，实现湿度拼接

// 将温度和湿度转换为浮点值
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))//设定温度和湿度的阈值，超过这个阈值则返回错误提示
{
USB_Printf("\r\n温度：%6.2f℃\r\n",Temperature);
USB_Printf("湿度：%6.2f%%\r\n",Humidity);
hum=0;
tem=0;
}
else
{
USB_Printf("\r\n温湿度超过给定阈值！\r\n");
}
}
3.3V供电，SDA接PB7,SCL接PB6，电脑串口115200，能读到温湿度，但数据稳定性特别差，尝试改了部分代码，也改了电压，但都不太行，手里现在没有别的工具，各位大佬先浅看下代码，我是找不到什么毛病，好难