代码收藏家技术教程 2025-01-02

【STM32-HAL库】AHT10温湿度传感器使用（STM32F407ZGT6配置i2c）（附带工程下载连接）

一、温湿度传感器：

温湿度传感器是一种能够检测环境中的温度和湿度，并将其转化为电信号输出的装置。它在智能家居、工业自动化、气象监测、农业等领域有着广泛的应用。

原理：

温湿度传感器通常基于不同的物理原理，以下是一些常见的原理：

热电偶原理：热电偶传感器通过两种不同金属导线连接点的电压变化来感应温度。
热敏电阻原理：热敏电阻的电阻值随温度变化而变化，通过测量电阻值可以计算出温度。
湿敏电容原理：湿敏电容的电容值会随着湿度的变化而变化，通过测量电容值可以确定湿度。
露点温度原理：通过测量空气冷却至露点时的温度来确定湿度。

作用：

环境监测：监测室内外环境的温湿度，用于舒适度控制。

工业控制：在工业生产过程中，控制环境的温湿度以保证产品质量。

农业：监测温室或农田的温湿度，优化作物生长条件。

医疗：医院等场所需要精确控制温湿度以保证病人舒适及设备正常运作。

AHT10温湿度传感器：

AHT10，新一代温湿度传感器在尺寸与智能方面建立了新的标准：它嵌入了适于回流焊的双列扁平无引脚SMD 封装，底面 4 x 5mm ，高度1.6mm。传感器输出经过标定的数字信号，标准 I2C 格式。AHT10 配有一个全新设计的 ASIC专用芯片、一个经过改进的MEMS半导体电容式湿度传感元件和一个标准的片上温度传感元件，其性能已经大大提升甚至超出了前一代传感器的可靠性水平，新一代温湿度传感器，经过改进使其在恶劣环境下的性能更稳定。每一个传感器都经过校准和测试，在产品表面印有产品批号。由于对传感器做了改良和微型化改进，因此它的性价比更高，并且最终所有设备都将得益于尖端的节能运行模式。

应用范围主要在暖通空调、除湿器、测试及检测设备、消费品、汽车、自动控制、数据记录器、气象站、家电、湿度调节、医疗及其他相关温湿度检测控制。

电气特点：

数字输出：AHT10采用数字I2C接口，与微控制器通信方便。

精度高：温度测量精度为±0.5°C，湿度测量精度为±2%RH。

响应速度快：快速响应环境中的温湿度变化。

低功耗：适合电池供电的便携式设备。

集成度高：AHT10将传感器、模拟信号处理、数字接口等功能集成在一个小型封装内。

AHT10的工作流程大致如下：

上电初始化：AHT10在上电后需要初始化，这通常通过发送特定的命令序列来完成。
测量：初始化后，可以命令AHT10进行一次或周期性的温湿度测量。
数据读取：测量完成后，通过I2C接口读取测量数据。
数据处理：将读取的原始数据转换为实际的温湿度值。

二、cubeMX配置

可以参考我的新建工程系列教程

stm32-HAL库+cubeMX新建工程教程系列https://blog.csdn.net/qq_39150957/article/details/143087351?fromshare=blogdetail&sharetype=blogdetail&sharerId=143087351&sharerefer=PC&sharesource=qq_39150957&sharefrom=from_link

1、开启I2C

2、开启串口

具体串口配置如下：

【STM32-HAL库】串口配置、printf函数重定向https://blog.csdn.net/qq_39150957/article/details/136638229?fromshare=blogdetail&sharetype=blogdetail&sharerId=136638229&sharerefer=PC&sharesource=qq_39150957&sharefrom=from_link

三、编写代码

AHT10.h

#ifndef _AHT10_H_
#define _AHT10_H_

#include "i2c.h"

// 定义AHT10地址
#define AHT10_ADDRESS 0x70
#define AHT10_Write_ADDRESS 0x70
#define AHT10_Read_ADDRESS 0x71

// 定义AHT10命令
#define AHT10_Init_com 0xE1      // 1110 0001
#define AHT10_SoftReset_com 0xBA // 1011 1010
#define AHT10_TrigeMea_com 0xAC  // 1010 1100




void AHT10_SoftReset(void);
void AHT10_TrigeMea(void);
void AHT10_Init(void);
uint8_t AHT10_Read_predata(float *humidity, float *temperature);

#endif

AHT10.c

#include "AHT10.h"

/**
 * @brief  AHT10 初始化
 * @param  void
 * @retval void
 */
void AHT10_Init(void)
{
    uint8_t senddata;
    senddata = AHT10_Init_com;
    HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, AHT10_Write_ADDRESS, &senddata, 1, 0xFFFF);
}

/**
 * @brief  AHT10 软复位
 * @param  void
 * @retval void
 */
void AHT10_SoftReset(void)
{
    uint8_t senddata;
    senddata = AHT10_SoftReset_com;
    HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, AHT10_Write_ADDRESS, &senddata, 1, 0xFFFF);
    HAL_Delay(20);
}

/**
 * @brief  AHT10触发测量
 * @param  void
 * @retval void
 */
void AHT10_TrigeMea(void)
{
    uint8_t senddata[3];
    senddata[0] = AHT10_TrigeMea_com;
    senddata[1] = 0x33; // DATA0
    senddata[2] = 0x00; // DATA1
    HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, AHT10_Write_ADDRESS, senddata, 3, 0xFFFF);
    HAL_Delay(80);
}

/**
 * @brief  AHT10 设备读取 相对湿度和温度
 * @param  float *humidity：湿度信息；
 *         float *temperature：温度信息。
 * @retval uint8_t：0-读取数据正常; 1-读取设备失败，设备一直处于忙状态，不能获取数据
 */
uint8_t AHT10_Read_predata(float *humidity, float *temperature)
{
    AHT10_TrigeMea();
    HAL_Delay(75);
    static uint32_t humi, temp;
    uint8_t readdata[6];
    uint8_t BusyIndication, CalEnable;
    HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, AHT10_Read_ADDRESS, readdata, 6, 0xFFFF);
    BusyIndication = (readdata[0] >> 7) & 0x01; // 状态标志位
    CalEnable = (readdata[0] >> 3) & 0x01;      // 校准标志位
    if (CalEnable == 0)
    {
        AHT10_SoftReset();
    }
    if (BusyIndication == 0)
    {
        humi = (readdata[1] << 12) | (readdata[2] << 4) | (readdata[3] >> 4);
        temp = ((readdata[3] & 0x0F) << 16) | (readdata[4] << 8) | (readdata[5]);
        *humidity = ((humi * 100.0) / 1048576);
        *temperature = ((float)temp / 1048576) * 200 - 50;
        return 0;
    }
    return 1;
}

main.c

引入头文件

/* USER CODE BEGIN Includes */


#include "AHT10.h"


/* USER CODE END Includes */

初始化函数

  /* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_Delay(20);
AHT10_Init();



float humidity,temperature;
  /* USER CODE END 2 */

主循环内代码

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

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		
		AHT10_Read_predata(&humidity,&temperature);
		
		printf("湿度：%.2f%%;温度：%.2f\r\n",humidity,temperature);
		
		HAL_Delay(1000);
		
		
		
		
		
		
		
		
  }
  /* USER CODE END 3 */