一、实验准备

1.实验环境

• 一块stm32开发板（推荐使用小熊派），以及数据线

• 已经安装STM32CubeMX

• 已经安装KeilMDK,并导入stm32开发板对应的芯片包（小熊派使用的是STM32L431RCT6）

• 准备一个串口调试助手，我使用的是UartAssist（包含在附件中）

• 一个SHT20温湿度传感器模块

2.目标效果

• 通过CubeMX创建工程并配置参数

• 获取stm32以硬件IIC获取SHT20传感器值（通过SHT20数据手册转化）

• 串口1重定向输出温湿度值

二、通过CubeMX生产MDK工程

A.芯片选择

• 打开CubeMX,进入芯片选择：

• 选择自己的stm32芯片（即STM32L431RCT6）：

B.时钟源RCC设置

• 更改系统时钟源

系统时钟默认使用内部的高速时钟（HSI），选择使用HSE，时钟更精确

• 设置外部时钟对应的端口

• 配置时钟树

STM32L431RCT6系统时钟最大可以为80MHz，我们配置到最大即可

C.参数配置（对应端口设置）

1）配置USART1

使用USART,模式为异步，波特率为115200，无硬件流控制

2)配置硬件IIC

知识补充：IIC,集成电路总线，它是一种串行通信总线。有数据线SDA,时钟线SCL

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D.工程设置

一些基础的设置，包括工程名、存储位置、工程环境、工程中各个文件的组成

E.生成代码

三、代码补充

1. 串口1输出重定向

我们知道printf是打印函数，原理是根据传入的字符串参数格式化打印输出到stdout中。我们需要让printf打印到串口之中，只需要在usart.c文件中模仿printf写一个输出函数即可

• 在添加头文件

/* USER CODE BEGIN 0 */#include <stdarg.h>#include <string.h>#include <stdio.h>/* USER CODE END 0 */

• 写输出函数

/* USER CODE BEGIN 1 */void UsartPrintf(UART_HandleTypeDef *huart, char *fmt,...){



    unsigned char UsartPrintfBuf[296];

    va_list ap;

    unsigned char *pStr = UsartPrintfBuf;



    va_start(ap, fmt);

    vsprintf((char *)UsartPrintfBuf, fmt, ap);    //格式化

    va_end(ap);



    while(*pStr != 0)

    {

        USART1->TDR = *pStr++;

        while((USART1->ISR & 0x40)  == 0);

    }}//使用方法:UsartPrintf(&huart1,"hello world\r\n");/* USER CODE END 1 */

注意：自己添加的代码，需要在begin和end之间

2. 读写SHT20寄存器

我们新建SHT20.C、SHT20.H文件，通过Datasheet of SHT20 ,发送对应指令来获取温湿度值（数据手册见附件）。

1）宏定义指令

在SHT20.H中，将各个命令做如下宏定义:(sht20地址是0x80 ,写数据采用0x80,读数据采用0x81)

#define add_w 0x80 //地址写#define add_r 0x81 //地址读/*保持主机,即IIC能不能执行其他操作*/#define measure_temp 0xe3 //读温度 1110 0011#define measure_hum 0xe5 //读湿度  1110 0101#define user_code_w 0xe6 // 写用户寄存器#define user_code_r 0xe7 //读用户寄存器#define RST_code 0xfe //软复位

同时，定义一个结构体存放温湿度数据：

typedef struct{

    float tempreture;
    float humidity;} SHT20_INFO;extern SHT20_INFO sht20Info;

2）读取温湿度数据

读取温湿度数据的方式很简单，通过IIC，先向寄存器写入读取指令，再获取数据。
获取温度，入口参数为measure_hum

float Read_Temp(uint8_t cmd){
    uint8_t date = cmd,buff[2];
    uint16_t temp=0;
    float temp1;

    //发送写指令，发送读取温度的指令
    HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1,add_w,&date,1,100);

    //发送读指令，传回读取数据的指针
    HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1,add_r,buff,2,100);
    temp = (uint16_t)buff[0];
    temp = temp<<8;
    temp = buff[1]|temp;

    temp1 = -46.85+175.72*((float)temp/65536);

    return temp1;}

获取湿度，入口参数measure_hum

float Read_humi(uint8_t cmd){
    uint8_t date = cmd,buff[2];
    uint16_t humi = 0;
    float temp1;
    //发送写指令，发送读取温度的指令
    HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1,add_w,&date,1,100);

    //发送读指令，传回读取数据的指针
    HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1,add_r,buff,2,100);

    humi = (uint16_t)buff[0];
    humi = humi<<8;
    humi = buff[1]|humi;

    temp1 = -6+125*((float)humi/65536);

    return temp1;}

最后，我们将获取的值传入结构体

void GetData(void){sht20Info.tempreture = Read_Temp(measure_temp);sht20Info.humidity = Read_humi(measure_hum);}

注意，温湿度的转化公式，根据数据手册得来，一定要查看数据手册哦~

main函数中while循环如下：

别忘记加入 #include "sht20.h"

  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
      printf("hello\r\n");
      HAL_Delay(1000);
      GetData();
      printf("tem:%.2f, humi:%.2f",sht20Info.tempreture,sht20Info.humidity);
  }

四、编译+下载

点击编译后，0 error,0 warning

小熊派连接在电脑上，代码下载到开发板

五、效果

1.将小熊派串口1和电脑相连，即拨到 AT-MUC,按下复位键

2.打开串口调试助手

连接端口，设置波特率为115200

可以看到，通过SHT20获取的此时温度为25°左右，湿度为65%左右

附件包含SHT20数据手册