【外设移植】Ai-WB2+AHT20 湿温度传感器

显示全部楼层 · 2024-9-9 21:22:13

外设介绍

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AHT20 是由 Aosong（奥松）公司推出的一款高精度温湿度传感器。与上一代 AHT10 相比，AHT20 具有更高的精度和更稳定的性能。

主要特点：

高精度：
- 温度测量精度：±0.3°C
- 湿度测量精度：±2% RH
宽工作范围：
- 温度测量范围：-40°C 到 85°C
- 湿度测量范围：0% RH 到 100% RH
数字输出：
- I²C 通信接口，便于与各种微控制器和开发板集成。
低功耗：
- 适用于低功耗应用，如电池供电设备。
快速响应时间：
- 响应速度快，适合实时温湿度监测。
校准和补偿：
- 传感器出厂时已校准，使用过程中无需再次校准。
封装：

小巧封装，便于集成在各种应用中。

应用场景：
AHT20 被广泛应用于需要高精度温湿度监测的场景，例如：

智能家居（如空气质量监测器、智能空调）
工业自动化
气象站
医疗设备
农业环境监控

AHT20 的 I²C 接口使其能够与各种常见的单片机轻松连接，并且提供丰富的库和驱动支持，方便开发者快速集成使用。

移植过程

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根据数据手册得知， AHT20 是使用的 I2C 通信，同时我们使用的是 WB2，因此我们需要根据原理图确认 WB2 的 IIC 接口 PIN，由于我使用的是 WB2-12f 的开发板，所以可以在安信可社区 Wb2 专题下找到对应的原理图，同时根据博流官方 GPIO 的功能复用可以找到哪些 PIN 支持 IIC

我们拷贝SDK/application/iot_solusion中的任何一个项目，然后删除里面的所有代码。同时修改对应得项目名称。重新命名为demo_aht20.

我们根据AHT20得官方文档编写驱动函数。来读取AHT20传感器得湿度和温度数据。其中如果你拷贝的是IIC相关的项目，你可以使用之前的IIC驱动。

微信图片_20240909212124.jpg

AHT20产品规格书(中文版) B1.pdf (1.7 MB, 下载次数: 1)

2024-9-9 20:49 上传

点击文件名下载附件

代码如下所示

#include <stdio.h>
#include <FreeRTOS.h>
#include <task.h>
#include <hosal_i2c.h>
#include <bl_gpio.h>
#include <blog.h>
#define AHT20_DEFAULT_ADDR 0x38 // AHT20 I2C地址
#define AHT20_CMD_INIT 0xE1 // AHT20初始化命令
#define AHT20_CMD_TRIGGER 0xAC // AHT20触发测量命令
#define AHT20_CMD_SOFT_RESET 0xBA // AHT20软复位命令
// AHT20 传感器数据的结构体
#pragma pack(1)
struct aht20_data
{
uint8_t status;
uint8_t humidity_high;
uint8_t humidity_mid;
uint8_t humidity_low;
uint8_t temp_high;
uint8_t temp_mid;
uint8_t temp_low;
};
#pragma pack()
// 初始化AHT20传感器
static void aht20_init(hosal_i2c_dev_t *i2c)
{
uint8_t init_cmd[3] = {AHT20_CMD_INIT, 0x08, 0x00}; // 初始化命令
hosal_i2c_master_send(i2c, AHT20_DEFAULT_ADDR, init_cmd, sizeof(init_cmd), 100); // 发送初始化命令
}
// 触发AHT20测量
static void aht20_trigger_measurement(hosal_i2c_dev_t *i2c)
{
uint8_t trigger_cmd[3] = {AHT20_CMD_TRIGGER, 0x33, 0x00}; // 触发测量命令
hosal_i2c_master_send(i2c, AHT20_DEFAULT_ADDR, trigger_cmd, sizeof(trigger_cmd), 100); // 发送测量命令
}
// 主函数
int main(void)
{
// I2C 设备配置
static hosal_i2c_dev_t i2c0 = {
.config = {
.address_width = HOSAL_I2C_ADDRESS_WIDTH_7BIT, // 7位I2C地址模式
.freq = 100000, // 100kHz I2C速率
.mode = HOSAL_I2C_MODE_MASTER, // 主模式
.scl = 12, // SCL连接到GPIO 12
.sda = 3, // SDA连接到GPIO 3
},
.port = 0, // I2C端口号
};
hosal_i2c_init(&i2c0); // 初始化I2C
aht20_init(&i2c0); // 初始化AHT20传感器
for (;;)
{ // 无限循环，定时读取温湿度数据
aht20_trigger_measurement(&i2c0); // 触发AHT20进行一次测量
vTaskDelay(portTICK_RATE_MS * 100); // 延时100ms，等待测量完成
struct aht20_data data; // 数据存储结构体
hosal_i2c_master_recv(&i2c0, AHT20_DEFAULT_ADDR, (uint8_t *)&data, sizeof(data), 100); // 接收传感器返回的数据
if ((data.status & 0x80) == 0)
{ // 检查数据是否有效
uint32_t humidity_raw = ((uint32_t)data.humidity_high << 12) | ((uint32_t)data.humidity_mid << 4) | (data.humidity_low >> 4); // 提取湿度数据
uint32_t temp_raw = (((uint32_t)data.temp_high & 0x0F) << 16) | ((uint32_t)data.temp_mid << 8) | data.temp_low; // 提取温度数据
float humidity = (humidity_raw * 100.0) / 1048576.0; // 转换为实际湿度
float temperature = (temp_raw * 200.0) / 1048576.0 - 50.0; // 转换为实际温度
blog_info("Temperature: %.2f C, Humidity: %.2f %%\r\n", temperature, humidity); // 输出温湿度数据
}
else
{
blog_error("AHT20 Data Invalid\r\n"); // 数据无效时输出错误信息
}
vTaskDelay(portTICK_RATE_MS * 1000); // 延时1秒，进入下一次测量
}
return 0;
}