SHT30温湿度传感器详解（STM32）

引脚名称	描述
SDA	数据信号
ADDR	连接到高电平或低电平，不可以悬空
ALERT	报警引脚，不用必须悬空
SCL	时钟信号
VDD	电源正极
nRESET	低电平复位
R	无功能，接地
VSS	电源地
EPAD	中间引脚与电源地相通，散热引脚

3.工作原理

SHT30写命令

SHT30读命令

SHT30温湿度转换方法

信号输出的转换：测量数据总是以16位值（无符号整数)的形式传输。这些值已经线性化，并补偿了温度和电源电压的影响。将这些原始值转换为物理标度可以使用以下公式实现。相对湿度换算公式(结果为%RH)：

Srh和St表示温湿度的原始传感器输出。计算出结果为十进制数据。

三、程序设计

1.使用STM32F103C8T6读取SHT30温湿度传感器采集的数据，通过串口发送至电脑

2.将读取得到信息数据同时在OLED上显示

SHT30_SCL	PB9
SHT30_SDA	PB8
OLED_SCL	PB11
OLED_SDA	PB10
串口	串口1

main.c文件

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "oled.h"
#include "sht30.h"

/*****************辰哥单片机设计******************
STM32
 * 项目:SHT30温湿度传感器实验                     
 * 版本: V1.0
 * 日期: 2024.9.9
 * MCU:STM32F103C8T6
 * 接口:参看sht30.h
 * BILIBILI:辰哥单片机设计
 * CSDN:辰哥单片机设计
 * 作者:辰哥 

**********************BEGIN***********************/

u8 buff[30];//参数显示缓存数组
int Temp = 0;
uint16_t Humi = 0;//温度和湿度

int main(void)
{ 

  SystemInit();//配置系统时钟为72M
delay_init(72);
LED_Init();
LED_On();
SHT30_Init();
USART1_Config();//串口初始化

OLED_Init();
printf("Start \n");
delay_ms(1000);

OLED_Clear();
//显示“温度:”
OLED_ShowChinese(0,0,0,16,1);
OLED_ShowChinese(16,0,2,16,1);
OLED_ShowChar(32,0,':',16,1);
//显示“湿度:”
OLED_ShowChinese(0,16,1,16,1);
OLED_ShowChinese(16,16,2,16,1);
OLED_ShowChar(32,16,':',16,1);

  while (1)
  {
LED_Toggle();
SHT30_Read_Humiture(&Temp,&Humi);

//sprintf((char*)buff, "%d    ",Temp);
//OLED_ShowString(48,0,buff,16,1);
//
//sprintf((char*)buff, "%d    ",Humi);
//OLED_ShowString(48,16,buff,16,1);

OLED_ShowNum(48,0,Temp,2,16,1);
OLED_ShowNum(48,16,Humi,2,16,1);
delay_ms(500);//延时500ms

  }
}

sht30.h文件

#ifndef __SHT30_H
#define__SHT30_H
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"

/*****************辰哥单片机设计******************
STM32
 * 文件:SHT30温湿度传感器h文件                   
 * 版本: V1.0
 * 日期: 2024.9.9
 * MCU:STM32F103C8T6
 * 接口:见代码
 * BILIBILI:辰哥单片机设计
 * CSDN:辰哥单片机设计
 * 作者:辰哥

**********************BEGIN***********************/


/***************根据自己需求更改****************/
// CSHT30 GPIO宏定义

#defineSHT30_IIC_CLKRCC_APB2Periph_GPIOB
#define SHT30_IIC_PORTGPIOB
#define SHT30_IIC_SDA_PINGPIO_Pin_8
#define SHT30_IIC_SCL_PINGPIO_Pin_9

//IO操作函数 
#define  SHT30_IIC_SDA_H   GPIO_SetBits(SHT30_IIC_PORT,SHT30_IIC_SDA_PIN)
#define  SHT30_IIC_SDA_L   GPIO_ResetBits(SHT30_IIC_PORT,SHT30_IIC_SDA_PIN)
 
#define  SHT30_IIC_SCL_H   GPIO_SetBits(SHT30_IIC_PORT,SHT30_IIC_SCL_PIN)
#define  SHT30_IIC_SCL_L   GPIO_ResetBits(SHT30_IIC_PORT,SHT30_IIC_SCL_PIN) 

#define SHT30_READ_SDA  GPIO_ReadInputDataBit(SHT30_IIC_PORT, SHT30_IIC_SDA_PIN) //输入SDA 

/*********************END**********************/

#define SHT30_ADDR (uint8_t)(0x44<<1) //sht30 i2c地址，ADDR管脚接低电平时为0x44,接高电平为0x45

//SHT30命令
#define SHT30_READ_HUMITURE (uint16_t)0x2c06  //读温湿度

//CRC多项式
#define POLYNOMIAL 0x31 // X^8 + X^5 + X^4 + 1




//SHT30

void SHT30_Init(void);
void SHT30_IIC_SDA_IN(void);
void SHT30_IIC_SDA_OUT(void);


void SHT30_IIC_Init(void);
void SHT30_IIC_start(void); 
void SHT30_IIC_stop(void);
uint8_t SHT30_IIC_Get_ack(void);
void SHT30_IIC_ACK(void);
void SHT30_IIC_NACK(void);
void SHT30_IIC_write_byte(uint8_t Data);
uint8_t SHT30_IIC_read_byte(uint8_t ack);



/**********************************
函数声明
**********************************/
unsigned char SHT3X_CRC(uint8_t *data, uint8_t len);
void SHT30_CMD(uint16_t cmd);
u8 SHT30_Read_Humiture(int *temp,uint16_t *humi);


#endif

sht30.c文件

#include "sht30.h"


/*****************辰哥单片机设计******************
STM32
 * 文件:SHT30温湿度传感器c文件                   
 * 版本: V1.0
 * 日期: 2024.9.9
 * MCU:STM32F103C8T6
 * 接口:见代码
 * BILIBILI:辰哥单片机设计
 * CSDN:辰哥单片机设计
 * 作者:辰哥

**********************BEGIN***********************/

#define POLYNOMIAL_CXDZ 0x31 // X^8 + X^5 + X^4 + 1



void SHT30_Init(void)
{

GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;  

RCC_APB2PeriphClockCmd(SHT30_IIC_CLK,ENABLE);
 

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  SHT30_IIC_SDA_PIN | SHT30_IIC_SCL_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//
GPIO_Init(SHT30_IIC_PORT, &GPIO_InitStructure);

SHT30_IIC_SDA_H;//释放IIC总线的数据线。
SHT30_IIC_SCL_H;//释放IIC总线的时钟线。
delay_us(6);

}


//SHT30引脚输出模式控制
void SHT30_IIC_SDA_OUT(void)//SDA输出方向配置
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=SHT30_IIC_SDA_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//SDA推挽输出
GPIO_Init(SHT30_IIC_PORT,&GPIO_InitStructure); 
}

void SHT30_IIC_SDA_IN(void)//SDA输入方向配置
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=SHT30_IIC_SDA_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;//SCL上拉输入
GPIO_Init(SHT30_IIC_PORT,&GPIO_InitStructure);

}



/****************************************************************
通讯起始信号：当 SCL 线是高电平时 SDA 线从高电平向低电平切换，表示通讯的开始；
*****************************************************************/

void SHT30_IIC_start(void)  
{

SHT30_IIC_SDA_H;//拉高
SHT30_IIC_SCL_H;
delay_us(6);
SHT30_IIC_SDA_L;
SHT30_IIC_SCL_L;//拉低时钟线，准备开始时钟
delay_us(6);
}
/****************************************************************
通讯停止信号：当 SCL 是高电平时 SDA线由低电平向高电平切换，表示通讯的停止。
*****************************************************************/

void SHT30_IIC_stop(void) 
{

SHT30_IIC_SCL_H;
SHT30_IIC_SDA_L;
delay_us(6);
SHT30_IIC_SDA_H;//通讯停止
SHT30_IIC_SCL_L;
delay_us(6);
}
/****************************************************************
//接收应答信号函数
*****************************************************************/

uint8_t SHT30_IIC_Get_ack(void)
{
uint16_t CNT;
SHT30_IIC_SDA_IN();
SHT30_IIC_SCL_L;//拉低时钟线。
SHT30_IIC_SCL_H;//拉高时钟线。
delay_us(6);
while((SHT30_READ_SDA)  && (CNT < 100) )
{
CNT++;
if(CNT == 100)
{
return 0;
}
}

SHT30_IIC_SCL_L;//拉低时钟线。
delay_us(6);
SHT30_IIC_SDA_OUT();
return 1;

}
/****************************************************************
//发送应答信号函数
*****************************************************************/

void SHT30_IIC_ACK(void)
{ 

SHT30_IIC_SDA_L;//拉低数据线，应答
SHT30_IIC_SCL_H;//产生第九个时钟信号。
delay_us(6);
SHT30_IIC_SCL_L;
delay_us(6);
}
//非应答

void SHT30_IIC_NACK(void)
{ 

SHT30_IIC_SDA_H;//拉高数据线，非应答
SHT30_IIC_SCL_H;//产生第九个时钟信号。
delay_us(6);
SHT30_IIC_SCL_L;

}

/****************************************************************
//向IIC总线写入一个字节的数据
*****************************************************************/

void SHT30_IIC_write_byte(uint8_t Data)
{

uint8_t i;
for(i=0;i<8;i++)//八位数据
{
if((Data & 0x80) == 0x80)
{
SHT30_IIC_SDA_H;

}
else
{
SHT30_IIC_SDA_L;

}

SHT30_IIC_SCL_H; //一个时钟信号送入数据
delay_us(6);
SHT30_IIC_SCL_L;
delay_us(6);
Data = Data << 1;//数据左移一位，把次高位放在最高位,为写入次高位做准备

}
SHT30_IIC_SDA_L;//应答处理前拉低，跳过应答

}
/****************************************************************
//从IIC总线读取一个字节的数据函数
*****************************************************************/

uint8_t SHT30_IIC_read_byte(uint8_t ack)
{

uint8_t i;
uint8_t Data = 0;       //定义一个缓冲寄存器。
SHT30_IIC_SDA_IN();
SHT30_IIC_SCL_L;//先拉低时钟线
SHT30_IIC_SDA_H;//再拉高数据线
delay_us(6);
for(i = 0;i < 8;i++)
{
Data = Data<<1;//将缓冲字节的数据左移一位，准备读取数据。

SHT30_IIC_SCL_H;//拉高时钟线，开始读取下一位数据
delay_us(6);
if(SHT30_READ_SDA)//如果数据线为高平电平。
{
Data = Data|0x01;//则给缓冲字节的最低位写1。
}
SHT30_IIC_SCL_L;//拉低时钟线，一位读取完成
delay_us(6);
}
SHT30_IIC_SDA_OUT();
if (!ack)
SHT30_IIC_NACK();//发送nACK
    else
        SHT30_IIC_ACK(); //发送ACK   
return Data;//返回读取的一个字节数据。



}



//SHT3X CRC校验
unsigned char SHT3X_CRC(uint8_t *data, uint8_t len)
{
uint8_t bit;        // bit mask
uint8_t crc = 0xFF; // calculated checksum
uint8_t byteCtr;    // byte counter

// calculates 8-Bit checksum with given polynomial @GZCXDZ
for(byteCtr = 0; byteCtr < len; byteCtr++) {
crc ^= (data[byteCtr]);
for(bit = 8; bit > 0; --bit) {
if(crc & 0x80) {
crc = (crc << 1) ^ POLYNOMIAL_CXDZ;
}  else {
crc = (crc << 1);
}
}
}
  return crc;
}

//SHT30命令函数
//addr:表示产品的序号，因为SHT30使用IIC总线的话一条线上可以挂两个

void SHT30_CMD(uint16_t cmd)
{
SHT30_IIC_start();
  SHT30_IIC_write_byte(SHT30_ADDR+0);  //发送设备地址,写寄存器
SHT30_IIC_Get_ack();
SHT30_IIC_write_byte((cmd>>8)&0xff); //MSB
SHT30_IIC_Get_ack();
SHT30_IIC_write_byte(cmd&0xff); //LSB
SHT30_IIC_Get_ack();
SHT30_IIC_stop();
delay_ms(50);//命令发完后需要等待20ms以上才能读写
}



//SHT30读取温湿度
//temp:温度，-400~1250，实际温度=temp/10,分辨率0.1℃,精度±0.3℃
//humi:湿度，0~1000，实际湿度=humi/10,分辨率0.1%rh,精度±3
//返回0成功，1失败

u8 SHT30_Read_Humiture(int *temp,uint16_t *humi)
{
uint8_t buff[6];

SHT30_CMD(SHT30_READ_HUMITURE);//读温湿度命令

SHT30_IIC_start();
SHT30_IIC_write_byte(SHT30_ADDR+1); //发送设备地址,读寄存器
SHT30_IIC_Get_ack();
buff[0]=SHT30_IIC_read_byte(1);//继续读，给应答
buff[1]=SHT30_IIC_read_byte(1);//继续读，给应答
buff[2]=SHT30_IIC_read_byte(1);//继续读，给应答
buff[3]=SHT30_IIC_read_byte(1);//继续读，给应答
buff[4]=SHT30_IIC_read_byte(1);//继续读，给应答
buff[5]=SHT30_IIC_read_byte(0);//不继续给停止应答
SHT30_IIC_stop();


//printf("buff=%d,%d,%d,%d,%d,%d\r\n",buff[0],buff[1],buff[2],buff[3],buff[4],buff[5]);
//CRC校验
if(SHT3X_CRC(&buff[0],2)==buff[2] && SHT3X_CRC(&buff[3],2)==buff[5])
{

*temp=(-45+(175.0*((buff[0]<<8)+buff[1])/65535.0));
*humi=100*(((buff[3]<<8)+buff[4])/65535.0);
if(*temp>12500) *temp=12500;
else if(*temp<-4000) *temp=-4000;
return 0;
}
else return 1;

}

四、实验效果

五、资料获取

项目分享

原文地址：https://blog.csdn.net/qq_44016222/article/details/142312501

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SHT30温湿度传感器详解（STM32）

一、介绍

二、传感器原理

1.原理图

2.引脚描述