DebugLab 发表于 2023-10-11 20:20:18

SHT30读取温湿度从串口发送程序

本程序实现SHT30读取温湿度从串口发送的功能，分为直接赋值和printf两个版本，使用CRC校验，使用数据手册“4.6 测量结果的读出周期模式”功能，使用数据手册“4.5 周期测量命令数据采集方式”周期测量，通过读报头响应的ACK/NACK判断是否有测量数据，如无测量数据则I2C停止，I2C是始终轮询的，发送频率由SHT30的寄存器控制，无延时函数，注意：在最高mps设置时，传感器可能会发生自热。

单片机STC8G1K08A-8PIN，时钟频率11.0592MHz，UART1 9600bps 8N1，SHT30使用成品模块。

SHT30模块长这样：



模块原理图：





SHT30地址设置：ADDR=0

串口和printf的使用见此连接：

https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=4598

附带部分中文数据手册，重要部分已翻译。

直接赋值版本：

/*----------------------------分割线----------------------------*/

#include <STC8G.H>
#include "define.h"
#include <intrins.h>
#include <string.h>
#define                RXD                P30
#define                TXD                P31
#define                SCL                P32
#define                SDA                P33
#define                FOSC                        11059200UL
#define                BAUD                        9600UL
#define                BRT                              (0x10000-FOSC/BAUD/4)
#define                T_Buffer_Len      64      //Uart1发送缓存长度
#define                R_Buffer_Len      64      //Uart1接收缓存长度

bit I2C_Busy;
bit Tem_Sign;
unsigned char                RP;                                                      //Uart1接收指针
unsigned char                TP;                                                      //Uart1发送指针
unsigned char                Uart_Send_Lenth;                        //Uart1发送长度
unsigned char xdata      R_Buffer;                //Uart1接收缓存
unsigned char xdata      T_Buffer;                //Uart1发送缓存
unsigned char code      Hex_to_Ascii={0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,0x39,0x41,0x42,0x43,0x44,0x45,0x46};
signed long                        Tem,Hum;

/*----------------------------延时10us@STC-Y6@11.0592MHz----------------------------*/
void Delay_10us(void)
{
      unsigned char i;
      i=35;
      while(--i);
}

/*----------------------------延时x10us----------------------------*/
void Delay_x10us(unsigned char x)
{
      while(x--)
                Delay_10us();
}

///*----------------------------延时10ms@STC-Y6@11.0592MHz----------------------------*/
//void Delay_10ms(void)
//{
//      unsigned char i,j;
//      _nop_();
//      _nop_();
//      i=144;
//      j=157;
//      do
//      {
//                while(--j);
//      }while(--i);
//}

///*----------------------------延时x10ms----------------------------*/
//void Delay_x10ms(unsigned char x)
//{
//      while(x--)
//                Delay_10ms();
//}

void UART_Send(unsigned int x)
{
      TP=0;
      Uart_Send_Lenth=x;
      TI=1;
}

void I2C_Start(void)
{
      I2C_Busy=1;
      I2CMSCR=0x81;
      while(I2C_Busy);
}

void I2C_SendData(unsigned char dat)
{
      I2CTXD=dat;
      I2C_Busy=1;
      I2CMSCR=0x82;
      while(I2C_Busy);
}

void I2C_RecvACK(void)
{
      I2C_Busy=1;
      I2CMSCR=0x83;
      while(I2C_Busy);
}

unsigned char I2C_RecvData(void)
{
      I2C_Busy=1;
      I2CMSCR=0x84;
      while(I2C_Busy);
      return I2CRXD;
}

void I2C_SendACK(void)
{
      I2CMSST=0x00;
      I2C_Busy=1;
      I2CMSCR=0x85;
      while(I2C_Busy);
}

void I2C_SendNAK(void)
{
      I2CMSST=0x01;
      I2C_Busy=1;
      I2CMSCR=0x85;
      while(I2C_Busy);
}

void I2C_Stop(void)
{
      I2C_Busy=1;
      I2CMSCR=0x86;
      while(I2C_Busy);
}

unsigned char CRC8(unsigned char *p,unsigned char num)
{
      unsigned char i,j;
      unsigned char crc=0xFF;
      for(j=0;j<num;j++)
      {
                crc^=(p);
                for(i=8;i>0;--i)
                {
                        if(crc&0x80)
                              crc=(crc<<1)^0x31;
                        else
                              crc=(crc<<1);
                }
      }
      return crc;
}

bit SHT30_CRC(unsigned char *p,unsigned char num,unsigned char dat)
{
      unsigned char crc;
      crc=CRC8(p,num);
      if(crc!=dat)
      {   
                return 0;
      }
      return 1;
}

bit SHT30_Read(void)
{
      bit ok;
      unsigned char temp_tem,temp_hum;
      I2C_Start();
      I2C_SendData(0x88);//写
      I2C_RecvACK();
      I2C_SendData(0xE0);
      I2C_RecvACK();
      I2C_SendData(0x00);
      I2C_RecvACK();
      I2C_Stop();
      Delay_x10us(100);
      I2C_Start();
      I2C_SendData(0x89);//读
      I2C_RecvACK();
      ok=!(I2CMSST&MSACKI);
      if(ok)
      {
                temp_tem=I2C_RecvData();//温度高8位
                I2C_SendACK();
                temp_tem=I2C_RecvData();//温度低8位
                I2C_SendACK();
                temp_tem=I2C_RecvData();//温度CRC
                I2C_SendACK();
                temp_hum=I2C_RecvData();//湿度高8位
                I2C_SendACK();
                temp_hum=I2C_RecvData();//湿度低8位
                I2C_SendACK();
                temp_hum=I2C_RecvData();//湿度CRC
                I2C_SendNAK();
      }
      I2C_Stop();
      if(ok)
      {
                if(SHT30_CRC(temp_tem,2,temp_tem))
                {
                        Tem=((unsigned long)temp_tem<<8)|(unsigned long)temp_tem;
                        Tem=Tem*17500/0xFFFF-4500;
                        if(Tem<0)
                        {
                              Tem_Sign=1;
                              Tem=~Tem+1;
                        }
                        else
                              Tem_Sign=0;
                }
                if(SHT30_CRC(temp_hum,2,temp_hum))
                {
                        Hum=((unsigned long)temp_hum<<8)|(unsigned long)temp_hum;
                        Hum=Hum*10000/0xFFFF;
                }
      }
      return ok;
}

void SHT30_Init(void)
{
      I2C_Start();
      I2C_SendData(0x88);
      I2C_RecvACK();
      I2C_SendData(0x30);
      I2C_RecvACK();
      I2C_SendData(0xA2);
      I2C_RecvACK();
      I2C_Stop();
      Delay_x10us(100);
      I2C_Start();
      I2C_SendData(0x88);
      I2C_RecvACK();
      I2C_SendData(0x21);
      I2C_RecvACK();
      I2C_SendData(0x30);
      I2C_RecvACK();
      I2C_Stop();
      Delay_x10us(100);
}

void Init(void)
{
      P_SW2|=EAXFR;
      
      P3M0=0x00;
      P3M1=0x00;
      P5M0=0x00;
      P5M1=0x00;
      P3PU=0x0c;
      
      AUXR=0x40;                //设置定时器0时钟为12T模式，设置定时器1为1T模式，设置定时器1为波特率发生器
      TMOD=0x01;                //设置定时器0为16位不自动重装载模式，设置定时器1为16位自动重装载模式
      TL0=0x00;                //设置定时器0初始值（5ms）
      TH0=0xEE;                //设置定时器0初始值（5ms）
      TF0=0;                        //清除TF0中断标志位
      ET0=1;                        //启用定时器0中断
      
      SCON=0x50;                //设置UART1模式为8位数据可变波特率
      TL1=BRT;                //设置UART1波特率
    TH1=BRT>>8;                //设置UART1波特率
      TR1=1;                        //打开定时器1
      ES=1;                        //启用UART1中断
      
      I2CCFG=0xC6;      //345.6K@11.0592M
      I2CMSCR=EMSI;
      I2CMSST=0x00;
      
      EA=1;                        //启用总中断
      
      SHT30_Init();
}

void main(void)
{
      Init();
      while(1)
      {
                if(SHT30_Read())
                {
                        if(!Tem_Sign)
                        {
                              T_Buffer='T';
                              T_Buffer='=';
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer='.';
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer='C';
                              T_Buffer=' ';
                              T_Buffer='H';
                              T_Buffer='=';
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer='.';
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer='%';
                              T_Buffer=0x0d;
                              T_Buffer=0x0a;
                              UART_Send(19);
                        }
                        else
                        {
                              T_Buffer='T';
                              T_Buffer='=';
                              T_Buffer='-';
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer='.';
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer='C';
                              T_Buffer=' ';
                              T_Buffer='H';
                              T_Buffer='=';
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer='.';
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer=Hex_to_Ascii;
                              T_Buffer='%';
                              T_Buffer=0x0d;
                              T_Buffer=0x0a;
                              UART_Send(20);
                        }
                }

      }
}

void Uart_Start(void)
{
      TL0=0x00;
      TH0=0xEE;
      TR0=1;
}

void Uart_Stop(void)
{
      TR0=0;
      TL0=0x00;
      TH0=0xEE;
      RP=0;
      memset(R_Buffer,0x00,sizeof R_Buffer);
}

void Timer0_Isr(void) interrupt 1
{
      Uart_Stop();
}

void Uart_Isr(void) interrupt 4
{
      if(RI)
      {
                RI=0;
                Uart_Start();
                R_Buffer=SBUF;
                if(RP==R_Buffer_Len-1)
                {
                        Uart_Stop();
                }
                else if(TR0)
                {
                        RP++;
                }
      }
      if(TI)
      {
                TI=0;
                if(Uart_Send_Lenth!=0)
                {
                        SBUF=(T_Buffer);
                        TP++;
                }
                if(TP==Uart_Send_Lenth)
                {
                        TP=0;
                        Uart_Send_Lenth=0;
                }
      }
}

void I2C_Isr(void) interrupt 24
{
      _push_(P_SW2);
      P_SW2|=EAXFR;
      if(I2CMSST&MSIF)
      {
                I2CMSST&=~MSIF;
                I2C_Busy=0;
      }
      _pop_(P_SW2);
}

/*----------------------------分割线----------------------------*/

printf版本：

/*----------------------------分割线----------------------------*/

#include <STC8G.H>
#include "define.h"
#include <intrins.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
#define                RXD                P30
#define                TXD                P31
#define                SCL                P32
#define                SDA                P33
#define                FOSC                11059200UL
#define                BAUD                9600UL
#define                BRT                        (0x10000-FOSC/BAUD/4)
#define                T_Buffer_Len      64      //Uart1发送缓存长度
#define                R_Buffer_Len      64      //Uart1接收缓存长度

unsigned char                RP;                                                      //Uart1接收指针
unsigned char                TP;                                                      //Uart1发送指针
unsigned char                Uart_Send_Lenth;                        //Uart1发送长度
unsigned char xdata      R_Buffer;                //Uart1接收缓存
unsigned char xdata      T_Buffer;                //Uart1发送缓存
bit I2C_Busy;
unsigned char Temp;
float Tem,Hum;

/*----------------------------延时10us@STC-Y6@11.0592MHz----------------------------*/
void Delay_10us(void)
{
      unsigned char i;
      i=35;
      while(--i);
}

/*----------------------------延时x10us----------------------------*/
void Delay_x10us(unsigned char x)
{
      while(x--)
                Delay_10us();
}

///*----------------------------延时10ms@STC-Y6@11.0592MHz----------------------------*/
//void Delay_10ms(void)
//{
//      unsigned char i,j;
//      _nop_();
//      _nop_();
//      i=144;
//      j=157;
//      do
//      {
//                while(--j);
//      }while(--i);
//}

///*----------------------------延时x10ms----------------------------*/
//void Delay_x10ms(unsigned char x)
//{
//      while(x--)
//                Delay_10ms();
//}

void UART_Send(unsigned int x)
{
      TP=0;
      Uart_Send_Lenth=x;
      TI=1;
}

void Uart_Printf(unsigned char *v,...)
{
      va_list ap;
      va_start(ap,v);
      UART_Send(vsprintf(T_Buffer,v,ap));
      va_end(ap);
}

void I2C_Start(void)
{
      I2C_Busy=1;
      I2CMSCR=0x81;
      while(I2C_Busy);
}

void I2C_SendData(unsigned char dat)
{
      I2CTXD=dat;
      I2C_Busy=1;
      I2CMSCR=0x82;
      while(I2C_Busy);
}

void I2C_RecvACK(void)
{
      I2C_Busy=1;
      I2CMSCR=0x83;
      while(I2C_Busy);
}

unsigned char I2C_RecvData(void)
{
      I2C_Busy=1;
      I2CMSCR=0x84;
      while(I2C_Busy);
      return I2CRXD;
}

void I2C_SendACK(void)
{
      I2CMSST=0x00;
      I2C_Busy=1;
      I2CMSCR=0x85;
      while(I2C_Busy);
}

void I2C_SendNAK(void)
{
      I2CMSST=0x01;
      I2C_Busy=1;
      I2CMSCR=0x85;
      while(I2C_Busy);
}

void I2C_Stop(void)
{
      I2C_Busy=1;
      I2CMSCR=0x86;
      while(I2C_Busy);
}

unsigned char CRC8(unsigned char *p,unsigned char num)
{
      unsigned char i,j;
      unsigned char crc=0xFF;
      for(j=0;j<num;j++)
      {
                crc^=(p);
                for(i=8;i>0;--i)
                {
                        if(crc&0x80)
                              crc=(crc<<1)^0x31;
                        else
                              crc=(crc<<1);
                }
      }
      return crc;
}

bit SHT30_CRC(unsigned char *p,unsigned char num,unsigned char dat)
{
      unsigned char crc;
      crc=CRC8(p,num);
      if(crc!=dat)
      {   
                return 0;
      }
      return 1;
}

bit SHT30_Read(unsigned char *p,unsigned char i)
{
      bit x;
      I2C_Start();
      I2C_SendData(0x88);
      I2C_RecvACK();
      I2C_SendData(0xE0);
      I2C_RecvACK();
      I2C_SendData(0x00);
      I2C_RecvACK();
      I2C_Stop();
      Delay_x10us(100);
      I2C_Start();
      I2C_SendData(0x89);
      I2C_RecvACK();
      x=!(I2CMSST&MSACKI);
      if(x)
      {
                do
                {
                        *p=I2C_RecvData();
                        p++;
                        if(i!=1)
                              I2C_SendACK();
                }
                while(--i);
                I2C_SendNAK();
      }
      I2C_Stop();
      return x;
}

bit SHT30_Calc(void)
{
      bit x;
      unsigned char i;
      unsigned char temp;
      unsigned int tem,hum;
      x=SHT30_Read(Temp,6);
      if(x)
      {
                for(i=0;i<3;i++)
                {
                        temp=Temp;
                }
                if(SHT30_CRC(temp,2,temp))
                {
                        tem=((temp<<8)|temp);
                        Tem=(175.0F*(float)tem/65535.0F-45.0F);//Tem=-45+175*tem/(2^16-1)
                }
                for(i=0;i<3;i++)
                {
                        temp=Temp;
                }
                if(SHT30_CRC(temp,2,temp))
                {
                        hum=((temp<<8)|temp);
                        Hum=(100.0F*(float)hum/65535.0F);//Hum=hum*100/(2^16-1)
                }
      }
      return x;
}

void SHT30_Init(void)
{
      I2C_Start();
      I2C_SendData(0x88);
      I2C_RecvACK();
      I2C_SendData(0x30);
      I2C_RecvACK();
      I2C_SendData(0xA2);
      I2C_RecvACK();
      I2C_Stop();
      Delay_x10us(100);
      I2C_Start();
      I2C_SendData(0x88);
      I2C_RecvACK();
      I2C_SendData(0x21);
      I2C_RecvACK();
      I2C_SendData(0x30);
      I2C_RecvACK();
      I2C_Stop();
      Delay_x10us(100);
}

void Init(void)
{
      P_SW2|=EAXFR;
      
      P3M0=0x00;
      P3M1=0x00;
      P5M0=0x00;
      P5M1=0x00;
      P3PU=0x0c;
      
      AUXR=0x40;                //设置定时器0时钟为12T模式，设置定时器1为1T模式，设置定时器1为波特率发生器
      TMOD=0x01;                //设置定时器0为16位不自动重装载模式，设置定时器1为16位自动重装载模式
      TL0=0x00;                //设置定时器0初始值（5ms）
      TH0=0xEE;                //设置定时器0初始值（5ms）
      TF0=0;                        //清除TF0中断标志位
      ET0=1;                        //启用定时器0中断
      
      SCON=0x50;                //设置UART1模式为8位数据可变波特率
      TL1=BRT;                //设置UART1波特率
    TH1=BRT>>8;                //设置UART1波特率
      TR1=1;                        //打开定时器1
      ES=1;                        //启用UART1中断
      
      I2CCFG=0xC6;      //345.6K@11.0592M
      I2CMSCR=EMSI;
      I2CMSST=0x00;
      
      EA=1;                        //启用总中断
      
      SHT30_Init();
}

void main(void)
{
      Init();
      while(1)
      {
                if(SHT30_Calc())
                        Uart_Printf("T=%2.2f℃ H=%2.2f%%\r\n",Tem,Hum);
      }
}

void Uart_Start(void)
{
      TL0=0x00;
      TH0=0xEE;
      TR0=1;
}

void Uart_Stop(void)
{
      TR0=0;
      TL0=0x00;
      TH0=0xEE;
      RP=0;
      memset(R_Buffer,0x00,sizeof R_Buffer);
}

void Timer0_Isr(void) interrupt 1
{
      Uart_Stop();
}

void Uart_Isr(void) interrupt 4
{
      if(RI)
      {
                RI=0;
                Uart_Start();
                R_Buffer=SBUF;
                if(RP==R_Buffer_Len-1)
                {
                        Uart_Stop();
                }
                else if(TR0)
                {
                        RP++;
                }
      }
      if(TI)
      {
                TI=0;
                if(Uart_Send_Lenth!=0)
                {
                        SBUF=(T_Buffer);
                        TP++;
                }
                if(TP==Uart_Send_Lenth)
                {
                        TP=0;
                        Uart_Send_Lenth=0;
                }
      }
}

void I2C_Isr(void) interrupt 24
{
      _push_(P_SW2);
      P_SW2|=EAXFR;
      if(I2CMSST&MSIF)
      {
                I2CMSST&=~MSIF;
                I2C_Busy=0;
      }
      _pop_(P_SW2);
}

/*----------------------------分割线----------------------------*/

完整工程见附件：



dongjiudianzi 发表于 2024-5-12 10:06:20

有没有stc32驱动sht30的程序？？？？

神农鼎 发表于 2024-5-12 10:33:55

dongjiudianzi 发表于 2024-5-12 10:06
有没有stc32驱动sht30的程序？？？？



SHT30温湿度传感器, 硬件I2C接口, STC驱动教程系列 - SPI/I2S/I2C，DMA支持的3组SPI和I2C，一线制温湿度传感器 国芯技术交流网站 - STC全球32位8051爱好者互助交流社区 (stcaimcu.com)

dongjiudianzi 发表于 2024-5-12 11:39:17

神农鼎 发表于 2024-5-12 10:33
SHT30温湿度传感器, 硬件I2C接口, STC驱动教程系列 - SPI/I2S/I2C，DMA支持的3组SPI和I2C，一线制温湿 ...

这个程序能直接搬到sht30上面吗，毕竟一个是国产一个是进口芯片

karlman 发表于 2024-6-5 16:00:04

dongjiudianzi 发表于 2024-5-12 11:39
这个程序能直接搬到sht30上面吗，毕竟一个是国产一个是进口芯片

可以的，这两个芯片完全一样，但是经过我试验，楼主的程序有点疑问，看我25楼的跟贴。

dongjiudianzi 发表于 2024-6-5 22:27:46

karlman 发表于 2024-6-5 16:00
可以的，这两个芯片完全一样，但是经过我试验，楼主的程序有点疑问，看我25楼的跟贴。 ...

在哪看你的跟帖？？？

karlman 发表于 2024-6-5 22:42:54

dongjiudianzi 发表于 2024-6-5 22:27
在哪看你的跟帖？？？

https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=236&extra=page%3D1&page=3
第25楼和26楼

zcllom 发表于 2024-9-21 10:59:11

karlman 发表于 2024-6-5 16:00
可以的，这两个芯片完全一样，但是经过我试验，楼主的程序有点疑问，看我25楼的跟贴。 ...

你对楼主程序的疑问是不是变量类型为signed long，做正负判断会出错？我觉得用signed int比较好

xu__changhua 发表于 2025-2-28 15:15:48

这是硬件的I2C,
#define                SCL                P32
#define                SDA                P33
定义是多余的，况且IIC两条线不在P32P33上，会给读的人产生误解。包括RXDTXD的定义也是多余的。
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查看完整版本: SHT30读取温湿度从串口发送程序