本篇详细的记录了如何使用STM32CubeMX配置STM32L431RCT6的硬件I2C外设,读取HTS221温湿度传感器的数据并通过串口发送。

STM32CubeMX专栏

STM32CubeMX专栏自开设以来,目前已更新26篇文章,所有文章均在我的个人博客,该专栏汇集了所有我使用STM32CubeMX+HAL库调试过的外设,包括STM32内部外设,常用的模块,自开设以来收到了很多开发者的好评,这也是我决心要做下去的原因。

1. 准备工作

硬件准备

  • 开发板首先需要准备一个开发板,这里我准备的是STM32L0的开发板(ST Nucleo-64),主控芯片是STM32L073RZ:

suma中科可控重装linux系统bios如何配置_串口

ST Nucleo开发板

  • HTS221温湿度传感器HTS221温湿度传感器是ST公司生产的一款超小型温湿度传感器,提供 16-bit 的温度和湿度输出数据,并且数据输出提供了IIC 和 SPI两种通信接口,具有 2 x 2 x 0.9 mm 的极小封装:

suma中科可控重装linux系统bios如何配置_sht30温湿度传感器中文手册_02

HTS221实物图

HTS221的原理图如下:

suma中科可控重装linux系统bios如何配置_i2c扩展32路gpio_03

HTS221原理图

软件准备

  • 需要安装好Keil - MDK及芯片对应的包,以便编译和下载生成的代码;
  • 准备一个串口调试助手,这里我使用的是Serial Port Utility;

Keil MDK和串口助手Serial Port Utility 的安装包都可以在文末关注公众号获取,回复关键字获取相应的安装包:

suma中科可控重装linux系统bios如何配置_i2c通信的详细讲解_04

mark

2.生成MDK工程

选择芯片型号

打开STM32CubeMX,打开MCU选择器:

suma中科可控重装linux系统bios如何配置_i2c通信的详细讲解_05

芯片选择器

搜索并选中芯片STM32L431RCT6:

suma中科可控重装linux系统bios如何配置_重定向_06

选中实验芯片

配置时钟源

该开发板上没有板载外部晶振,所以使用内部时钟(HSI),RCC 设置保持默认:

suma中科可控重装linux系统bios如何配置_串口_07

时钟源配置

配置串口

ST-Nucleo 开发板板载ST-Link并且虚拟了一个串口,该串口与STM32芯片的USART2相连。

接下来开始配置USART2:

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串口配置

配置I2C接口

查看ST-Nucleo扩展接口的原理图:

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扩展接口原理图

接下来开始配置I2C1接口:

suma中科可控重装linux系统bios如何配置_sht30温湿度传感器中文手册_10

配置I2C1接口

注意,I2C1接口默认的引脚是PA9和PA10,与实际板子连接不相符,所以手动切换到PB8和PB9:

suma中科可控重装linux系统bios如何配置_i2c通信的详细讲解_11

切换I2C1引脚

配置时钟树

STM32L0的最高主频到32M,所以配置PLL,最后使HCLK = 32Mhz即可:

suma中科可控重装linux系统bios如何配置_重定向_12

时钟树配置

生成工程设置

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生成工程设置

代码生成设置

最后设置生成独立的初始化文件:

suma中科可控重装linux系统bios如何配置_i2c扩展32路gpio_14

代码生成设置

生成代码

点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程:

suma中科可控重装linux系统bios如何配置_sht30温湿度传感器中文手册_15

生成代码

3. 在MDK中编写、编译、下载用户代码

3.1. Printf重定向

在本实验中,温湿度传感器数据需要通过串口打印,所以需要配置printf重定向:

  • 参考教程:STM32CubeMX_09 | 重定向printf函数到串口输出的多种方法。

注意:教程里将printf重定向到USAR1,本实验中ST-Link的虚拟串口与USART2相连,所以需要重定向到USART2!

suma中科可控重装linux系统bios如何配置_串口_16

重定向到USART2

3.2. 编写HTS221驱动

参考 HTS221数据手册.pdf 进行编程。

HTS221的驱动我已上传到 Github ,包含两个文件:

https://github.com/Mculover666/HAL_Driver_Lib/tree/master/HTS221

  • HTS221.h:器件地址宏定义、寄存器地址宏定义;
  • HTS221.c:获取温度函数实现,获取湿度函数实现;

4. 测试驱动程序

将驱动程序添加到你的工程中后,在main.c中测试驱动程序是否正常:

首先在main.c 开头包含头文件:

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include 
#include "HTS221.h"
/* USER CODE END Includes */

然后在main函数中编写测试程序:

int main(void){
  /* USER CODE BEGIN 1 */
    int16_t temperature;
    int16_t humidity;

  /* USER CODE END 1 */

    HAL_Init();
    SystemClock_Config();

    /* Initialize all configured peripherals */
    MX_GPIO_Init();
    MX_USART2_UART_Init();
    MX_I2C1_Init();

    /* USER CODE BEGIN 2 */
    printf("HTS221 Test...\r\n");
    HTS221_Init();
    /* USER CODE END 2 */

    /* Infinite loop */
    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    while (1)
    {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
        HTS221_Get_Temperature(&temperature);
        printf("temperature:%2.1f", temperature / 10.0);
        HTS221_Get_Humidity(&humidity);
        printf("  humidity:%2.1f\n", humidity / 10.0);

        HAL_Delay(500);

    }
    /* USER CODE END 3 */
}

编译下载运行,测试结果如下:

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