STM32案例学习 GY-39环境监测传感器模块

STM32案例学习 GY-39环境监测传感器模块

硬件平台

  1. 野火STM32F1系列开发板
  2. 正点STM32F1系列开发板
  3. STM32F103ZET6核心板
  4. GY-39环境监测传感器模块
    STM32产品
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GY-39环境监测传感器模块

  1. GY-39 是一款低成本，气压，温湿度，光强度传感器模块。工作电压 3-5v，功耗小，安装方便。
  2. 其工作原理是，MCU 收集各种传感器数据，统一处理，直接输出计算后的结果。此模块，有两种方式读取数据，即**串口 UART（TTL 电平）**或者 IIC（2 线）。串口的波特率有 9600bps 与 115200bps，可配置，有连续，询问输出两种方式，可掉电保存设置。可适应不同的工作环境，与单片机及电脑连接。
  3. 模块另外可以设置单独传感器芯片工作模式，作为简单传感器模块，MCU 不参与数据处理工作。
  4. 参考资料网站 https://www.gysensor.cn/air-gy39/
    在这里插入图片描述

技术参数（传感器精度请参考芯片手册）

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模块引脚声明

Pin1VCC电源+ （3v-5v）
Pin2CT串口UART_TX / IIC_SCL
Pin3DR串口UART_RX / IIC_SDA
Pin4GND电源地
Pin5NC保留，不要连接
Pin6INTmax44009光强芯片中断 S1=0（接GND时启用）
Pin7SDA芯片数据线S1=0（接GND时启用）
Pin8SCL芯片时钟线S1=0（接GND时启用）
PinAS0串口/MCU_IIC模式选择，接地为MCU_IIC模式
PinBS1仅使用传感器芯片选择

模块通信协议描述

  1. 串口通信
    (1) 串口通信参数（默认波特率值 9600bps，可通过软件设定）
    波特率：9600 bps 校验位：N 数据位：8 停止位：1
    波特率：115200 bps 校验位：N 数据位：8 停止位：1
    (2) 模块输出格式，每帧包含 8-13 个字节（十六进制）：
    ① .Byte0: 0x5A 帧头标志
    ②. Byte1: 0x5A 帧头标志
    ③. Byte2: 0x15 本帧数据类型（参考含义说明）
    ④. Byte3: 0x04 数据量
    ⑤. Byte4: 0x00~0xFF 数据前高 8 位
    ⑤. Byte5: 0x00~0xFF 数据前低 8 位
    ⑥. Byte6: 0x00~0xFF 数据后高 8 位
    ⑦. Byte7: 0x00~0xFF 数据后低 8 位
    ⑧. Byte8: 0x00~0xFF 校验和（前面数据累加和，仅留低 8 位）

    (3) Byte2 代表的含义说明

    Byte20x150x450x55
    说明光照强度温度，湿度，气压，海拔IIC地址

    (4) 数据计算方法
    ①光照强度计算方法（当 Byte2=0x15 时,数据:Byte4~Byte7） ：
    Lux=(前高8位<<24) | (前低8位<<16) | (后高8位<<8) | 后低8位 单位lux
    例：一帧数据

    	<5A- 5A- 15 -04- 00 -00- FE- 40- 0B >

    Lux=(0x00<<24)|(0x00<<16)|(0xFE<<8)|0x40
    Lux=Lux/100 =650.88 (lux)
    ②温度、气压、湿度、海拔，计算方法（当 Byte2=0x45 时）：
    温度：Byte4~Byte5
    T=(高 8 位<<8)|低 8 位
    T=T/100 单位℃
    气压：Byte6~Byte9
    P=(前高 8 位<<24) | (前低 8 位<<16) | (后高 8 位<<8) | 后低 8 位
    P=P/100 单位 pa
    湿度：Byte10~Byte11
    Hum=(高 8 位<<8)|低 8 位
    Hum=Hum/100 百分制
    海拔：Byte12~Byte13
    H=(高 8 位<<8)|低 8 位 单位 m
    例：一帧数据

     < 5A -5A -45 -0A -0B -2D -00 -97 -C4 -3F -12- 77 -00- 9C- FA >

    T=(0x0B<<8)|0x2D=2861
    温度 T=2861/100=28.61 (℃)
    P=(0x00<<24)|(0x97<<16)|(C4<<8)|3F=9946175
    气压 P=9946175/100=99461.75 (pa)
    Hum=(0x12<<8)| 77=4727
    湿度 Hum=4727/100=47.27 (%)
    海拔 H=(0x00<<8)|0x9c=156 (m)

(5) 命令字节，由外部控制器发送至 GY-39 模块（十六进制）
在这里插入图片描述
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2. IIC通信
在这里插入图片描述

硬件测试

接线示意图

在这里插入图片描述

代码

#include "main.h"
 void I2C_GPIO_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
		/* 使能与 I2C有关的时钟 */
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );  

	 /* PC3-I2C_SCL、PC5-I2C_SDA*/
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6| GPIO_Pin_7; 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; 
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); 
	SCL_H;
	SDA_H;
}
void delay_1us(uint8_t x)//粗略延时,iic_40K
{
	uint8_t i=20;
	x=i*x;
	while(x--);
}
IIC起始函数//
/*
IIC起始:当SCL处于高电平期间，SDA由高电平变成低电平出现一个下降沿，然后SCL拉低
*/
uint8_t I2C_Start(void)
{
		SDA_H; 
		delay_1us(5);	//延时保证时钟频率低于40K，以便从机识别
		SCL_H;
		delay_1us(5);//延时保证时钟频率低于40K，以便从机识别
		if(!SDA_read) return 0;//SDA线为低电平则总线忙,退出
		SDA_L;   //SCL处于高电平的时候，SDA拉低
		delay_1us(5);
	  if(SDA_read) return 0;//SDA线为高电平则总线出错,退出
		SCL_L;
	  delay_1us(5);
	  return 1;
}
//**************************************
//IIC停止信号
/*
IIC停止:当SCL处于高电平期间，SDA由低电平变成高电平出现一个上升沿
*/
//**************************************
void I2C_Stop(void)
{
    SDA_L;
		SCL_L;
		delay_1us(5);
		SCL_H;
		delay_1us(5);
		SDA_H;//当SCL处于高电平期间，SDA由低电平变成高电平             //延时
}
//**************************************
//IIC发送应答信号
//入口参数:ack (0:ACK 1:NAK)
/*
应答：当从机接收到数据后，向主机发送一个低电平信号
先准备好SDA电平状态，在SCL高电平时，主机采样SDA
*/
//**************************************
void I2C_SendACK(uint8_t i)
{
    if(1==i)
			SDA_H;	             //准备好SDA电平状态，不应答
    else 
			SDA_L;  						//准备好SDA电平状态，应答 	
	  SCL_H;                    //拉高时钟线
    delay_1us(5);                 //延时
    SCL_L ;                  //拉低时钟线
    delay_1us(5);    
} 
///等待从机应答
/*
当本机(主机)发送了一个数据后，等待从机应答
先释放SDA，让从机使用，然后采集SDA状态
*/
/
uint8_t I2C_WaitAck(void) 	 //返回为:=1有ACK,=0无ACK
{
	uint16_t i=0;
	SDA_H;	        //释放SDA
	SCL_H;         //SCL拉高进行采样
	while(SDA_read)//等待SDA拉低
	{
		i++;      //等待计数
		if(i==500)//超时跳出循环
		break;
	}
	if(SDA_read)//再次判断SDA是否拉低
	{
		SCL_L; 
		return RESET;//从机应答失败，返回0
	}
  delay_1us(5);//延时保证时钟频率低于40K，
	SCL_L;
	delay_1us(5); //延时保证时钟频率低于40K，
	return SET;//从机应答成功，返回1
}
//**************************************
//向IIC总线发送一个字节数据
/*
一个字节8bit,当SCL低电平时，准备好SDA，SCL高电平时，从机采样SDA
*/
//**************************************
void I2C_SendByte(uint8_t dat)
{
  uint8_t i;
	SCL_L;//SCL拉低，给SDA准备
  for (i=0; i<8; i++)         //8位计数器
  {
		if(dat&0x80)//SDA准备
		SDA_H;  
		else 
		SDA_L;
    SCL_H;                //拉高时钟，给从机采样
    delay_1us(5);        //延时保持IIC时钟频率，也是给从机采样有充足时间
    SCL_L;                //拉低时钟，给SDA准备
    delay_1us(5); 		  //延时保持IIC时钟频率
		dat <<= 1;          //移出数据的最高位  
  }					 
}
//**************************************
//从IIC总线接收一个字节数据
//**************************************
uint8_t I2C_RecvByte()
{
    uint8_t i;
    uint8_t dat = 0;
    SDA_H;//释放SDA，给从机使用
    delay_1us(1);         //延时给从机准备SDA时间            
    for (i=0; i<8; i++)         //8位计数器
    { 
		  dat <<= 1;
			
      SCL_H;                //拉高时钟线，采样从机SDA
     
		  if(SDA_read) //读数据    
		   dat |=0x01;      
       delay_1us(5);     //延时保持IIC时钟频率		
       SCL_L;           //拉低时钟线，处理接收到的数据
       delay_1us(5);   //延时给从机准备SDA时间
    } 
    return dat;
}
//**************************************
//向IIC设备写入一个字节数据
//**************************************
uint8_t Single_WriteI2C_byte(uint8_t Slave_Address,uint8_t REG_Address,uint8_t data)
{
	  if(I2C_Start()==0)  //起始信号
		{I2C_Stop(); return RESET;}           

    I2C_SendByte(Slave_Address);   //发送设备地址+写信号
 	  if(!I2C_WaitAck()){I2C_Stop(); return RESET;}
   
		I2C_SendByte(REG_Address);    //内部寄存器地址，
 	  if(!I2C_WaitAck()){I2C_Stop(); return RESET;}
   
		I2C_SendByte(data);       //内部寄存器数据，
	  if(!I2C_WaitAck()){I2C_Stop(); return RESET;}
		
		I2C_Stop();   //发送停止信号
		
		return SET;
}
//**************************************
//从IIC设备读取一个字节数据
//**************************************
uint8_t Single_ReadI2C(uint8_t Slave_Address,uint8_t REG_Address,uint8_t *REG_data,uint8_t length)
{
 if(I2C_Start()==0)  //起始信号
		{I2C_Stop(); return RESET;}          
	 
	I2C_SendByte(Slave_Address);    //发送设备地址+写信号
 	if(!I2C_WaitAck()){I2C_Stop(); return RESET;} 
	
	I2C_SendByte(REG_Address);     //发送存储单元地址
 	if(!I2C_WaitAck()){I2C_Stop(); return RESET;} 
	
	if(I2C_Start()==0)  //起始信号
			{I2C_Stop(); return RESET;}            

	I2C_SendByte(Slave_Address+1);  //发送设备地址+读信号
 	if(!I2C_WaitAck()){I2C_Stop(); return RESET;}
	
	while(length-1)
	{
		*REG_data++=I2C_RecvByte();       //读出寄存器数据
		I2C_SendACK(0);               //应答
		length--;
	}
	*REG_data=I2C_RecvByte();  
	I2C_SendACK(1);     //发送停止传输信号
	I2C_Stop();                    //停止信号
	return SET;
}


#ifndef _GY39_H
#define _GY39_H	 
#include "main.h"

#define SCL_H         GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_6
#define SCL_L         GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_6
   
#define SDA_H         GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_7
#define SDA_L         GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_7

#define SCL_read      GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_6)
#define SDA_read      GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)

void I2C_GPIO_Config(void);
void I2C_Stop(void);
uint8_t Single_WriteI2C_byte(uint8_t Slave_Address,uint8_t REG_Address,uint8_t data);
uint8_t Single_ReadI2C(uint8_t Slave_Address,uint8_t REG_Address,uint8_t *REG_data,uint8_t length);

#endif


/**
  ************************************* Copyright ****************************** 
  *    
  * FileName   : main.c   
  * Version    : v5.0		
  * Author     : dele			
  * Date       : 2023-07-19   
******************************************************************************
 */
/*
STLink 连接 SWDIO PA13 SWCLK PA14 不要使用这两个端口
*/
//--------------------------------------------------------------------------------------------------
//  包含头文件    |   0   |   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |   8   |   9   
//--------------------------------------------------------------------------------------------------
#include "main.h"

//--------------------------------------------------------------------------------------------------
//  定义引用变量    |   0   |   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |   8   |   9   
//--------------------------------------------------------------------------------------------------
float gy_temp,gy_hum;
float aht_temp,aht_hum;//温湿度  


//==================================================================================================
//  实现功能: 硬件初始化配置
//  函数说明: Hareware_Iint
//  函数备注: 
//--------------------------------------------------------------------------------------------------
//  |   -   |   -   |   0   |   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |   8   |   9   
void Hareware_Iint(void)
{
    delay_init();//延时函数初始化	  
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    //设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级
	USART1_Config(115200);//串口初始化波特率为115200 
    USART2_Config(115200);//ESP8266 通讯串口2  波特率为115200 
    printf("串口1配置			[OK] \r\n");
    printf("串口2配置			[OK] \r\n");
 	LED_Init();//LED端口初始化
    printf("LED_Init			[OK] \r\n");
    Beep_Init();//蜂鸣器初始化
    printf("Beep_Init			[OK] \r\n");
    KEY_Init();	//按键初始化
    printf("KEY_Init			[OK] \r\n");
	LCD_Init();  //液晶屏初始化
    printf("LCD_Init			[OK] \r\n");
    I2C_GPIO_Config();
    AHT_I2C_UserConfig();
    printf("AHT_I2C_UserConfig			[OK] \r\n");
    //TIM1_Int_Init(1999,35999);//定时1s
    //printf("TIM1_Int_Init			[OK] \r\n");
    W25QXX_Init();//W25QXX初始化
    printf("W25QXX初始化			[OK] \r\n");
    POINT_COLOR=RED; 
    GBK_Lib_Init();   
    printf("硬件GBK字库初始化			[OK] \r\n");    
    //硬件GBK字库初始化--(如果使用不带字库的液晶屏版本，此处可以屏蔽，不做字库初始化） 	
 	tp_dev.init();//触摸屏初始化
    printf("触摸屏初始化			[OK] \r\n");
    
}
//==================================================================================================
//  实现功能: 传感器数据采集
//  函数说明: SensorGet_Data
//  函数备注: 
//--------------------------------------------------------------------------------------------------
//  |   -   |   -   |   0   |   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |   8   |   9   
//================================================================================================== 
typedef struct
{
    uint32_t Press;
    uint16_t Temperature;
    uint16_t Humidity;
    uint16_t Altitude;
} gy_module;

gy_module Bme={0,0,0,0};
//==================================================================================================
//  实现功能: 主函数
//  函数说明: main
//  函数备注: 
//--------------------------------------------------------------------------------------------------
//  |   -   |   -   |   0   |   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |   8   |   9   
//================================================================================================== 
int main(void)
{	   
	Hareware_Iint();
    printf("Hareware_Iint  [OK] \r\n");
    uint8_t  raw_data[13]={0};
	uint16_t data_16[2]={0};
	uint32_t Lux;

    while(1)
    {
        if(Single_ReadI2C(0xb6,0x04,raw_data,10))
		{
			Bme.Temperature=(raw_data[0]<<8)|raw_data[1];
			data_16[0]=(((uint16_t)raw_data[2])<<8)|raw_data[3];
			data_16[1]=(((uint16_t)raw_data[4])<<8)|raw_data[5];
			Bme.Press=(((uint32_t)data_16[0])<<16)|data_16[1];
			Bme.Humidity=(raw_data[6]<<8)|raw_data[7];
			Bme.Altitude=(raw_data[8]<<8)|raw_data[9];
		}
		if(Single_ReadI2C(0xb6,0x00,raw_data,4))
			data_16[0]=(((uint16_t)raw_data[0])<<8)|raw_data[1];
			data_16[1]=(((uint16_t)raw_data[2])<<8)|raw_data[3];
			Lux=(((uint32_t)data_16[0])<<16)|data_16[1];
			
            gy_temp = Bme.Temperature/100;
            gy_hum  = Bme.Humidity/100;
            
            printf("Temperature:%.2fDegC \r\n  ",(float)Bme.Temperature/100);
            printf("Prees:%.2fPa  \r\n",(float)Bme.Press/100);
            printf("Humidity: %.2f     \r\n ",(float)Bme.Humidity/100);
            printf("Altitude: %.2f m   \r\n ",(float)Bme.Altitude);
			printf("LightLux: %.2f lux \r\n ",(float)Lux/100);  
			delay_ms(200);
        
    }


}

测试效果

代码参考链接
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Visual Studio 自定义的颜色字体不生效

Visual Studio 自定义的颜色字体不生效

问题描述&#xff1a; 1、dll1中引用第三方库的类不识别&#xff0c;颜色黑白&#xff0c;自定义颜色不生效&#xff1b;定义的是结构体 2、在dll2引用另一个dll1中的结构体。结构体不识别&#xff0c;今天成员函数cpp中自定义颜色不生效。 问题解决方式&#xff1a; 全部清…
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黑客学习笔记（自学）

黑客学习笔记（自学）

一、首先&#xff0c;什么是黑客&#xff1f; 黑客泛指IT技术主攻渗透窃取攻击技术的电脑高手&#xff0c;现阶段黑客所需要掌握的远远不止这些。 二、为什么要学习黑客技术&#xff1f; 其实&#xff0c;网络信息空间安全已经成为海陆空之外的第四大战场&#xff0c;除了国…
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抖音账号矩阵系统源码-开源部署开发者分享

抖音账号矩阵系统源码-开源部署开发者分享

抖音账号矩阵系统&#xff0c;短视频账号矩阵系统源码&#xff0c; 短视频矩阵是一种常见的视频编码标准&#xff0c;它通过将视频分成多个小块并对每个小块进行压缩来实现高效的视频传输。短视频多账号矩阵系统&#xff0c;通过多账号一键授权管理的方式&#xff0c;为运营人员…
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vue+element Cascader 级联选择器 ＞ 实现省市区三级联动

vue+element Cascader 级联选择器 ＞ 实现省市区三级联动

vueelement Cascader 级联选择器 > 实现省市区三级联动 先看下实现效果吧&#xff08;嘻嘻&#xff09; 看完我们就开始啦 安装element-china-area-data1 npm install element-china-area-data5.0.2 -S上代码 <el-cascadersize"large":options"options…
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腾讯、飞书等在线表格自动化编辑--python

腾讯、飞书等在线表格自动化编辑--python

编辑在线表格 一 目的二 实现效果三 实现过程简介1、本地操作表格之后进入导入在线文档2、直接操作在线文档 四 实现步骤讲解1、实现方法的选择2、导入类库3、设置浏览器代理直接操作已打开浏览器4、在线文档登录5、在线文档表格数据操作6、行数不够自动添加行数 五 代码实现小…
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数据采集专家----4通道AD采集子卡推荐

数据采集专家----4通道AD采集子卡推荐

FMC136是一款4通道250MHz采样率16位AD采集FMC子卡&#xff0c;符合VITA57规范&#xff0c;可以作为一个理想的IO模块耦合至FPGA前端&#xff0c;4通道AD通过高带宽的FMC连接器&#xff08;HPC&#xff09;连接至FPGA从而大大降低了系统信号延迟。 该板卡支持板上可编程采样时钟…
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css 禁止多次点击导致的选中了目标div的文字

css 禁止多次点击导致的选中了目标div的文字

像下面这样的情况&#xff0c;就可以用这种方法避免掉 禁止多次点击&#xff0c;导致的&#xff0c;选中了目标div的文字 或者 禁止多次点击&#xff0c;导致&#xff0c;html结构被选中显示出来 .targetDiv {-webkit-user-select: none;-moz-user-select: none;-ms-user-sel…
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6.3.6 利用Wireshark进行协议分析（六）----网页提取过程的协议分析

6.3.6 利用Wireshark进行协议分析（六）----网页提取过程的协议分析

6.3.6 利用Wireshark进行协议分析&#xff08;六&#xff09;----网页提取过程的协议分析 利用Wireshark捕获网页访问过程中产生的应用协议报文&#xff0c;还原Web服务中报文的交互过程&#xff0c;为了防止网页直接从本地缓存中获取&#xff0c;我们首先需要清空浏览器保存的…
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Vue3 概述

Vue3 概述

文章目录 Vue3 概述概述Vue3对比Vue2优势选项式API和组合式API使用create-vue创建项目概述创建项目目录结构 使用vue-cli创建项目概述创建项目目录结构 Vue3 概述 概述 Vue (发音为 /vjuː/&#xff0c;类似 view) 是一款用于构建用户界面的 JavaScript 框架。它基于标准 HTM…
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关于 Eclipse 的一场 “三角关系”

关于 Eclipse 的一场 “三角关系”

上个世纪 90 年代&#xff0c;世界上的计算机要么不联网&#xff0c;要么在企业内部联网。但是&#xff0c;在互联网的概念下&#xff0c;计算机之间共享信息和资源的需求成为了必要。 1995 年 5 月&#xff0c;Java 横空出世。Java 的父亲是当时凭借 Solaris 操作系统风头正盛…
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go初识iris框架(二) - get,post请求和数据格式

go初识iris框架(二) - get,post请求和数据格式

继初步了解iris后 文章目录 获取url路径获取数据get请求post请求获取JSON数据格式JSON返回值获取XML数据格式XML返回值 获取url路径 package mainimport "github.com/kataras/iris/v12"func main(){app : iris.New()app.Get("/hello",func(ctx iris.Conte…
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