实验内容：

学习I2C总线通信协议，完成基于I2C硬件协议的AHT20温湿度传感器的数据采集，并将采集的温度-湿度值通过串口输出。

一、什么是“软件I2C”和“硬件I2C”？

想要控制 STM32 产生 I2C 方式的通讯，可以采用软件模拟或硬件 I2C 这两种方式。

所谓

软件模拟

，即直接使用 CPU 内核按照 I2C 协议的要求控制 GPIO 输出高低电平。如控制产生 I2C 的起始信号时，如图 ，先控制作为 SCL 线的 GPIO 引脚输出高电平，然后控制作为 SDA 线的 GPIO 引脚在此期间完成由高电平至低电平的切换，最后再控制SCL 线切换为低电平，这样就输出了一个标准的 I2C 起始信号。

而

硬件 I2C

是指直接利用 STM32 芯片中的硬件 I2C 外设，该硬件 I2C 外设跟 USART串口外设类似，只要配置好对应的寄存器，外设就会产生标准串口协议的时序。使用它的I2C 外设则可以方便地通过外设寄存器产生 I2C协议方式的通讯，如初始化好 I2C 外设后，只需要把某寄存器位置 1，那么外设就会控制对应的 SCL 及 SDA 线自动产生 I2C起始信号，而不需要内核直接控制引脚的电平。

比较起来，硬件 I2C 直接使用外设来控制引脚，可以减轻 CPU 的负担。不过使用硬件I2C 时必须使用某些固定的引脚作为 SCL 和

SDA，软件模拟 I2C 则可以使用任意 GPIO 引脚，相对比较灵活。

二、编程实现：每隔2秒钟采集一次温湿度数据，并通过串口发送到上位机（win10）

1、任务要求

每隔2秒钟采集一次温湿度数据，并通过串口发送到上位机（win10）。

2、实验器材

① STM32最小核心板(STM32F103C8T6)

②奥松AHT21B温湿度传感器

③USB转TTL（ch340芯片）

④ IDE：keil5

⑤ 实验所用串口：USART1

3、主要代码

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "delay.h"
#include "bsp_aht20.h"
#include "bsp_led.h"


int main(void)
{

	u32 CT_data[2]={0};
    volatile float  hum=0,temp=0;     
     
	  USART_Config();			//USART1初始化
	  LED_GPIO_Config();		//LED端口初始化
    delay_init();	    	//延时函数初始化	  
    temphum_init();         //初始化温湿度传感器
	
	while(1)
	{
        AHT20_Read_CTdata(CT_data);       //不经过CRC校验，直接读取AHT20的温度和湿度数据 

        hum = CT_data[0]*100*10/1024/1024;  //计算得到湿度值（放大了10倍）
        temp = CT_data[1]*200*10/1024/1024-500;//计算得到温度值（放大了10倍）

        printf("湿度:%.1f%%\r\n",(hum/10));
        printf("温度:%.1f度\r\n",(temp/10));
        printf("\r\n");
        
        /*绿灯闪烁提示串口发送状态*/
        green_led_on;
        delay_ms(1000);
		green_led_off;
        delay_ms(1000);
	 }
}

安装 Ardunio IDE 和相关软件支持库，在Ardunio 完成STM32板子的串口通信程序

1、要求

1）持续向串口输出“Hello world！”

2）当接收到“stop!”时，停止输出。

步骤

1.

安装Ardunio


2.环境

① STM32最小核心板(STM32F103R)

②USB转TTL（ch340芯片）

③ IDE：Arduino

④ 实验所用串口：USART1

3.实验代码

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(115200);//设置串口的波特率
  pinMode(PC2,OUTPUT);//PC2是蓝色的，PC2表示LED的接口，还有一个是PC3

}
int flag=1;//串口发送标志位，1表示发送，0表示停止发送
void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  if (flag == 1)
  {
    Serial.println("Hello World!");
    digitalWrite(PC2, HIGH);   //LED灭
    delay(500);   // 延时
    digitalWrite(PC2, LOW);   //LED亮
    delay(500);   //延时
  }
  stopSendData();
}

void stopSendData()
{
  String stopflag="stop!";//停止发送数据信号
  String receivedata="";//存放接受到的数据
  while(Serial.available()>0)//判断串口是否还有数据
  {
    receivedata=Serial.readString();//读取接收到的数据
  }
  if(receivedata==stopflag)//判断接收到的数据是否为停止发送数据的信号
  {
    flag=0;
  }
}

连接温湿度传感器



scl ———- pc6

sda ———- pc7

gnd ———- gnd

vcc ———- 3v3

结果展示：

4.配置设置



5.结果展示