基于LORA的一主多从监测系统

基于LORA的一主多从监测系统_AHT20温湿度传感器

1）AHT20温湿度传感器

这个传感器，网上能找到的资料还是比较多的，我们使用的是HAL硬件i2c，相比于模拟i2c，我们不需要过于关注时序问题，我们只需要关心如何获取数据以及数据如何处理，下面以数据手册为主：

上图来源与数据手册

通过上述截图我们可以看出需要获取温湿度值，我们需要先给传感器发送0x70 0xAC 0x33 0x00四个字节的测量命令字段，然后读取总线数据，返回的数据格式为Status+20位相对湿度+20位温度数据以及CRC校验值一共就是7个字节，不过实际使用的时候可以不用管这个CRC

这个是传感器的状态字说明表格通过这个，我们可以判断当前传感器的状态，也就是我们读到的七个字节的第一个字节

通过手册，我们可以知道当传感器上电后需要等到五ms才能读取，这个一般可以不用管，但是再发送完测量命令后需要等待80ms测量完成，我们需要做一些延时操作

当然，最重要的是我们如何将获取的数据转换为实际的温度和湿度，通过查看手册，我们可以得到转换的具体公式

//为了能将数据传递到AHT20——Read函数的调用方，需要将数据定义为指针类型
void AHT20_Read(float *Temperature, float *Humidity)
{
    uint8_t sendBuffer[3] = { 0xAC, 0x33, 0x00};
    //要触发测量，需要直接发送0xAC命令，此命令参数有两个字节：0x33,0x00
    uint8_t readBUffer[6];

    HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c2,AHT20_ADDRESS,sendBuffer,3,HAL_MAX_DELAY);
    HAL_Delay(75);
    //等待75ms待测量完成
    HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c2,AHT20_ADDRESS,readBUffer,6,HAL_MAX_DELAY);
    //读取六个字节（发送0x71可以读取）

    if((readBUffer[0] & 0x80) == 0x00)
        //如果第0字节的第7位位0，就说明获取的数据确实是刚刚测量完成的数据，就可以开始温湿度的计算
    {
        //AHT20的数据手册指出温度数据和湿度数据各占两个半字节，定义data用于数据拼接
        uint32_t data = 0;
        //第3字节的高4位是湿度数据，低4位是温度数据；第2字节和第1字节为湿度数据

        // 0000 xxxx + xxxx xxxx 0000+ xxxx xxxx 0000 0000 0000
        data = ((uint32_t)readBUffer[3] >> 4) + ((uint32_t)readBUffer[2] << 4) + ((uint32_t)readBUffer[1] << 12);
        //要将uint8_t的数据改为uint32_t，否则会出现溢出而导致数据丢失
        *Humidity = data * 100.0f / (1 << 20);
        //相对湿度（%）=（SDA输出的相对湿度信号/2的20次方）*100%，转换为浮点数计算，避免丢失掉小数部分

        //xxxx 0000 0000 0000 0000 + xxxx xxxx 0000 0000 + xxxx xxxx
        data = (((uint32_t)readBUffer[3] & 0x0F) << 16) + ((uint32_t)readBUffer[4] << 8) + (uint32_t)readBUffer[5];
        *Temperature = data * 200.0f / (1 << 20) - 50;
        // 温度 = （温度输出信号 / 2的20次方）* 200 - 50
    }
}

通过简单的代码测试后，我们在debug下可以看到已经能正常读到数据了，其中0x1C为状态字节 00011100，通过第4个bit为1表示OTP 存储器数据完整性测试(CRC)通过，说明我们温湿度数据获取成功