SHT30使用的学习过程2代码篇
给各位道个歉，代码拖得有点久了，最近事情颇多，抱歉抱歉！
嗯，代码篇我想把我写的所有的代码给各位需要使用sht30的朋友们介绍一遍，由于我这版是测试版，所以很多函数没有封装的很好，不过代码可以用了，我测试的代码已经通过，测量温度和湿度精确到小数点后1位，在这里想仔细给各位介绍一下我代码的写作过程，因为网上的代码仅仅是代码，很多开发sht30的小白（像我这样的）没办法移植，或者根本不知道怎么移植，在这里我想详细叙述我的代码，包括最基本的I2C通信，所以可能本次内容很啰嗦，希望各位见谅哈[by zwx lvmm]
这部分是SHT30和单片机通信的基础协议，I2C有四根线组成，除去vcc和gnd之外还有SCL （时钟线）与 SDA （数据线），STM32F407参考手册上写，I2C最大的通信周期是4MHz,普通模式下是2MHz。这部分涉及I2C通信的时序，可以参考原子哥（正点原子）的相关视频资源，我的基础也是和原子哥的视频学习的，这里简单介绍一下，有什么不清楚的可以参考原子哥的视频。
上代码，我的开发板是STM32F407，这部分属于初始化配置，没啥说的。
//IO方向设置#define SDA_IN() {GPIOB->MODER&=~(3<<(11*2));GPIOB->MODER|=0<<11*2;} //PB11输入模式#define SDA_OUT() {GPIOB->MODER&=~(3<<(11*2));GPIOB->MODER|=1<<11*2;} //PB11输出模式//IO操作函数 #define IIC_SCL PBout(10) //SCL#define IIC_SDA PBout(11) //SDA #define READ_SDA PBin(11) //输入SDA void IIC_Init(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);//使能GPIOB时钟 //GPIOB10,B11初始化设置 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式 GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化 IIC_SCL=1; IIC_SDA=1;}此部分代码看的原子哥的，IO配置的方法也是学习原子哥的设置的。
如最开始的图所示当SCL是高电平的时候，把SDA从高电平拉至低电平就可以了，先上这部分的代码
void IIC_Start(void){ SDA_OUT(); //sda线输出模式 IIC_SDA=1; IIC_SCL=1; delay_us(4); IIC_SDA=0;//开始信号,scl=1,sda=1->sda=0。 delay_us(4); IIC_SCL=0;//scl=0,拉低时钟线,准备数据的发送} 这里为什么是延时4us，我猜测是按照标准频率2MHz，最高4MHz计算一下，一个数据周期大概5us-2.5us之间，还要考虑信号的建立时间，所以选择了4us作为一个周期。其余的不懂得可以看I2C的介绍。
void IIC_Stop(void){ SDA_OUT();//sda线输出模式 IIC_SCL=0; IIC_SDA=0;// delay_us(4); IIC_SCL=1; //结束信号,scl=1,sda=0->sda=1。 IIC_SDA=1; delay_us(4); }这个东西就是说，机器之间的通信嘛，肯定是像我们使用对讲机一样，说完了一句话，就要加一句over，对方听到了你的over，才能说他想说的，要不然就会两个人一起说，肯定乱套了，所以才会有这两个信号，而有的时候我们不用说over，比如我们对话结束了，和对方说再见，说完就意味着对话结束了，所以也可以不产生应答信号。代码如下，具体的时序逻辑同样参考原子哥，各位可以自己学习一下，如果你没学，就理解一下这个代码是干啥的就行，也一样可以写代码。
void IIC_Ack(void){ IIC_SCL=0; SDA_OUT(); IIC_SDA=0; delay_us(2); IIC_SCL=1; delay_us(2); IIC_SCL=0;}void IIC_NAck(void){ IIC_SCL=0; SDA_OUT(); IIC_SDA=1; delay_us(2); IIC_SCL=1; delay_us(2); IIC_SCL=0;} u8 IIC_Wait_Ack(void){ u8 ucErrTime=0; SDA_IN(); //SDA设置为输入 IIC_SDA=1;delay_us(1); IIC_SCL=1;delay_us(1); while(READ_SDA) { ucErrTime++; if(ucErrTime>250) { IIC_Stop(); return 1; } } IIC_SCL=0;//时钟输出0 return 0; } 这部分是比较关键的，I2C发送数据这里是8位的模式，我看到的I2C一般都是数据8位8位发的，发送的时候一个周期是4us，SCL是高电平的时候要保证数据有效，所以数据必须要在SCL变高之前建立完毕，这里可能有些人不太明白数据的建立是什么意思，其实就是点平从0变为1不是一瞬间变化完成的，而实经过一段时间涨上去的，其实就是需要一段时间才能点平0->1或者1->0，虽然这段时间很短，但是对于一些速度比较快的协议可能就不能忽略这个影响了。>>这个是移位操作符，不懂得可以去查一查。
void IIC_Send_Byte(u8 txd){ u8 t; SDA_OUT(); IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输 for(t=0;t<8;t++) { IIC_SDA=(txd&0x80)>>7; txd<<=1; delay_us(1); IIC_SCL=1; delay_us(2); IIC_SCL=0; delay_us(1); } }这部分接收，和发送差不多，每个周期都分成了两个2us
//一个参数 ack 当ack=1，发送应答信号，ack=0不发送应答信号u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack){ unsigned char i,receive=0; SDA_IN();//SDA设置为输入 for(i=0;i<8;i++ ) { IIC_SCL=0; delay_us(2); IIC_SCL=1; receive<<=1; if(READ_SDA)receive++; delay_us(2); } if (!ack) IIC_NAck();//发送nACK else IIC_Ack(); //发送ACK return receive;}这部分代码是关于SHT30与单片机之间的通信的流程和对读到的数据进行处理，包括初始化，读取数据与数据处理，这部分代码是阅读datasheet之后结合datasheet相关内容写的。
这个我是采用的SHT30的周期模式，这部分的内容大家可以参考我上一篇博客所写的，里面给出了相关内容的介绍。
关于SHT30 datasheet的相关内容
流程：
2C开始信号->7位I2C地址+0（写操作标志位）（前面介绍了，如果ADDR接低电平，那么这里就是0x88，如果接高电平就是0x8a）->命令MSB->命令LSB（eg 0x2130 高可重复性，1秒测量一次）-> I2C停止信号。
void SHT_Init(void){ delay_ms(250); //0x2130 表示周期模式 周期1ms IIC_Start(); IIC_Send_Byte(0x88); IIC_Wait_Ack(); IIC_Send_Byte(0x21); IIC_Wait_Ack(); IIC_Send_Byte(0x30); IIC_Wait_Ack(); IIC_Stop(); delay_ms(150); }这样设置完毕之后，SHT30每1秒就会自动测量一次温度，相关寄存器就更新一次值。
我加了注释，各位看代码的注释：
void sht30_read_temp_humi(u8 *p){//这里和前面的一样，也是写一个命令给SHT30，这个命令是访问SHT30转换结果的寄存器的 IIC_Start(); IIC_Send_Byte(0x88); IIC_Wait_Ack(); IIC_Send_Byte(0xe0); IIC_Wait_Ack(); IIC_Send_Byte(0x00); IIC_Wait_Ack();//下面是开始读取数据，其中的数组p存放结果，前三个存放温度值，后三个是湿度值，在前三个温度值里面，//p[0]是温度的高八位，p[1]是低八位，p[2]是CRC校验，有关CRC校验的知识我是百度上面看的，//要是各位不懂得话，可以不用crc校验，直接用p[0]、p[1]就可以转换出来温度的值。 IIC_Start(); IIC_Send_Byte(0x89); IIC_Wait_Ack(); //前五次读取都要发送ack信号，最后一次就不用发了。 p[0] = IIC_Read_Byte(1); p[1] = IIC_Read_Byte(1); p[2] = IIC_Read_Byte(1); p[3] = IIC_Read_Byte(1); p[4] = IIC_Read_Byte(1); p[5] = IIC_Read_Byte(0); IIC_Stop();}这里面有两个全局变量用来存放转换的温度和湿度数据，下面我也写了数据，各位可以参考
int sht30_data_process(void){ u8 temporary[3]; u16 data; u8 crc_result; //data_process.sht30_data_buffer这个变量是我程序里面使用的存放SHT30寄存器读到的值的数组， //定义类型为 unsigned short int sht30_data_buffer[6] sht30_read_temp_humi(data_process.sht30_data_buffer); //先处理温度的相关数据，位于数组的前三个 temporary[0]=data_process.sht30_data_buffer[0]; temporary[1]=data_process.sht30_data_buffer[1]; temporary[2]=data_process.sht30_data_buffer[2]; //crc校验 crc_result=sht30_crc8_check(temporary,2,temporary[2]); //crc校验要是不成功就返回1，同时不会更新温度值 if(crc_result==0) { //把2个8位数据拼接为一个16位的数据 data=((uint16)temporary[0] << 8) | temporary[1]; //温度转换，将16位温度数据转化为10进制的温度数据，这里保留了一位小数，data_process.SHT30_temperature这是一个全局变量，至于为什么变量名字里面有个.不懂得各位可以百度一下c语言结构体的相关说明。 data_process.SHT30_temperature = (int)((175.0 * ((float)data) / 65535.0 - 45.0) *10.0); } else { return 1; } temporary[0]=data_process.sht30_data_buffer[3]; temporary[1]=data_process.sht30_data_buffer[4]; temporary[2]=data_process.sht30_data_buffer[5]; //crc校验 crc_result=sht30_crc8_check(temporary,2,temporary[2]); if(crc_result==0) { //参考上面温度的代码 data=((uint16)temporary[0] << 8) | temporary[1]; data_process.SHT30_humidity = (int)((100.0 * (float)data / 65535.0) *10.0); return 0; } else { return 2; }}关于CRC校验的相关知识可以百度查一下，我对这个了解不是很深，我只知道这就是一个校验码，是确保通信过程中数据传输没问题的，没有缺少任何数据，当我们接收到数据后，按照一定的方式计算一个crc校验码，经过和提供的crc校验码进行比较，如果两个码一样，那么数据就是没问题的。以前做别的比赛的时候听大佬说过计算过程，就写在下面了，下面有一个数字0x31那个是crc校验所用的函数，数据手册上写了使用0x31，这里就直接用了
int crc8_compute(u8 *check_data, u8 num_of_data){ uint8_t bit; // bit mask uint8_t crc = 0xFF; // calculated checksum uint8_t byteCtr; // byte counter // calculates 8-Bit checksum with given polynomial for(byteCtr = 0; byteCtr < num_of_data; byteCtr++) { crc ^= (check_data[byteCtr]); //crc校验，最高位是1就^0x31 for(bit = 8; bit > 0; --bit) { if(crc & 0x80) { crc = (crc << 1) ^ 0x31; } else { crc = (crc << 1); } } } return crc;}int sht30_crc8_check(u8 *p,u8 num_of_data,u8 CrcData){ uint8_t crc; crc = crc8_compute(p, num_of_data);// calculates 8-Bit checksum if(crc != CrcData) { return 1; } return 0;}最后说一下怎么使用我的这些代码，大家可以把所有的代码都放到一个c文件里面，然后主函数里面先初始化一下IO口，然后初始化一下SHT30，之后就可以调用一次sht30_data_process();这个函数就可以得到温度值了（别忘记那个函数里面提到的全局变量）（我设置的模式是1s一次，所以SHT30内部寄存器只会1s改变一次数据，如果程序设置的读取周期太快，也不会一直变化哦，也是1s一次，如果想要刷新频率快一些，可以尝试其他模式，不过太快了个人感觉没什么必要）。
亲自测试过了，这个代码可以用，测得的室温是26.1度左右，数据不是很稳定，有0.2度左右的波动。由于数据显示在0.96的OLED上，太小了，照片不是很清楚，就没图了~
技术小白自己摸爬滚打写的代码，希望大佬指正~~感谢感谢，也希望帮助有需要的人。
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