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纯净的硅(中级)

MSP430 Launchpad MSP430g2452 SHT10 温湿度传感器 [复制链接]

在MSP430 Launchpad MSP430g2452平台上的SHT10 温湿度传感器

//********************************File Information*******************************
//** File Name:        Sht10.c
//** Platform:         MSP430 LaunchPad MSP430G2452
//** System Function:  Sht10 Sensirion Inc driver code
//** Created by:       ding
//** Created date:     2014-09-15
//** Version:          V1.0
//******************************************************************************
//---------------------------------------
//硬件连线-接口定义:
//SCK: -->P1.5 //定义通讯时钟端口
//SDA: -->P1.6 //定义通讯数据端口
//---------------------------------------
 
#include <msp430g2452.h>//Library
#include <intrinsics.h> //__no_operation();
//#include <math.h>       //Library  
//#include <stdio.h>      //printf();
 
//宏定义,延时函数,参数为1时相应延时分别为1us和1ms
#define CPU_F               (double)1000000
#define delay_us(x)         __delay_cycles((long)(CPU_F * (double)x/1000000.0))
#define delay_ms(x)         __delay_cycles((long)(CPU_F * (double)x/1000.0))
 
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define ulong unsigned long
                              //adr command r/w
#define STATUS_REG_W 0x06     //000   0011    0 //写状态寄存器
#define STATUS_REG_R 0x07     //000   0011    1 //读状态寄存器
#define MEASURE_TEMP 0x03     //000   0001    1 //温度测量
#define MEASURE_HUMI 0x05     //000   0010    1 //湿度测量
#define RESET        0x1e     //000   1111    0 //软复位
 
#define bitselect     0x01    //选择温度与湿度的低位读
#define noACK         0       //没有返回ACK
#define ACK           1       //返回ACK
#define HUMIDITY      2
#define TEMPERATURE   1
 
#define SCK           BIT5  //P1.5
#define SDA           BIT6  //P1.6
#define SCK_H         P1OUT|=SCK  //高
#define SCK_L         P1OUT&=~SCK //低
#define SDA_H         P1OUT|=SDA  //高
#define SDA_L         P1OUT&=~SDA //低
 
typedef union  //定义了两个共用体

unsigned int i;
float f;
}value;
 
/**********************************************************************************************************
**Function Name:      S_Init
**Description:        初始化
**Input Parameters:   no
**Output Parameters:  no
**********************************************************************************************************/
void S_Init()
{
  P1SEL&=~(SCK+SDA); 
  P1DIR|=SCK;
  P1DIR&=~SDA; 
 //BCSCTL1=(XT2OFF+RSEL2);    //关闭XT2,1MHz DOC     
 //DCOCTL=DCO2;               //设定DCO频率为1MHz
}
 
/**********************************************************************************************************
**Function Name:      S_Transstart
**Description:        start时序                   
**                    generates a transmission start 
**                          _____         ________
**                    DATA:      |_______|
**                              ___     ___
**                    SCK : ___|   |___|   |______
**********************************************************************************************************/
void S_Transstart()
{
 P1DIR|=SDA;
 SDA_H;SCK_L;
 __no_operation();
 SCK_H;
 __no_operation();
 SDA_L;
 __no_operation();
 SCK_L;
 __no_operation();
 __no_operation();
 __no_operation();
 SCK_H;
 __no_operation();
 SDA_H;
 __no_operation();
 SCK_L;
 P1DIR&=~SDA;
}
 
/**********************************************************************************************************
**Function Name:      S_WriteByte
**Description:        写函数
**********************************************************************************************************/
char S_WriteByte(unsigned char value)

// writes a byte on the Sensibus and checks the acknowledge 
unsigned char i,error=0; 
P1DIR|=SDA;
for(i=0x80;i>0;i/=2)              //shift bit for masking

    if(i&value) SDA_H;            //masking value with i , write to SENSI-BUS
    else SDA_L;                        
      SCK_H;                      //clk for SENSI-BUS
      __no_operation();__no_operation();__no_operation();//pulswith approx. 5 us 
      SCK_L;
}
SDA_H;                            //release DATA-line
P1DIR&=~SDA;                      //Change SDA to be input 0:input 1:ouput
SCK_H;                            //clk #9 for ack
error=P1IN;                       //check ack (DATA will be pulled down by SHT11)
error&=SDA;
P1DIR|=SDA;                       //Change SDA to be output 0:input 1:ouput
SCK_L;
if(error)
    return 1;                     //error=1 in case of no acknowledge
    return 0;
}
 
/**********************************************************************************************************
**Function Name:      S_ReadByte
**Description:        读函数
**Input Parameters:   ack--->reads a byte form the Sensibus and gives an acknowledge in case of "ack=1" 
**********************************************************************************************************/
char S_ReadByte(unsigned char ack)
{
// reads a byte form the Sensibus and gives an acknowledge in case of "ack=1"  
unsigned char i,val=0;
P1DIR|=SDA;                      //Change SDA to be output 0:input 1:ouput
SDA_H;                           //release DATA-line
P1DIR&=~SDA;                     //Change SDA to be input 0:input 1:ouput
for(i=0x80;i>0;i/=2)             //shift bit for masking

    SCK_H;                       //clk for SENSI-BUS
    if(P1IN&SDA)                 
      val=(val|i);               //read bit 
      SCK_L;       
}
P1DIR|=SDA;                      //Change SDA to be output 0:input 1:ouput
if(ack)                          //in case of "ack==1" pull down DATA-Line
    SDA_L;
else
    SDA_H;                         
SCK_H;                           //clk #9 for ack
__no_operation();__no_operation();__no_operation();//pulswith approx. 5 us
SCK_L;          
SDA_H;                           //release DATA-line
P1DIR&=~SDA;                     //Change SDA to be output 0:input 1:ouput
return val;
}
 
/**********************************************************************************************************
**Function Name:      S_Connectionreset
**Description:        连接复位函数
**                    communication reset: DATA-line=1 and at least 9 SCK cycles followed by transstart
**                          _____________________________________________________         ________
**                    DATA:                                                      |_______|
**                             _    _    _    _    _    _    _    _    _        ___     ___
**                    SCK : __| |__| |__| |__| |__| |__| |__| |__| |__| |______|   |___|   |______
**********************************************************************************************************/
void S_Connectionreset()

unsigned char ClkCnt;
P1DIR|=SDA;                          //Change SDA to be input 0:input 1:ouput
SDA_H;SCK_L;                         //Initial state
for(ClkCnt=0;ClkCnt<9;ClkCnt++)      //9 SCK cycles

    SCK_H;
    SCK_L;
}                                
S_Transstart();                      //transmission start
}
/**********************************************************************************************************
**Function Name:      S_Softreset
**Description:        软件复位函数 resets the sensor by a softreset
**********************************************************************************************************/
char S_Softreset() 

unsigned char error=0; 
S_Connectionreset();              //reset communication
error+=S_WriteByte(RESET);        //send RESET-command to sensor
return error;                     //error=1 in case of no response form the sensor
}
 
/**********************************************************************************************************
**Function Name:      S_WriteStatusReg
**Description:        写状态寄存器
**Input Parameters:   *p_value
**********************************************************************************************************/
char S_WriteStatusReg(unsigned char *p_value)

unsigned char error=0;
S_Transstart();                           //transmission start
error+=S_WriteByte(STATUS_REG_W);         //send command to sensor
error+=S_WriteByte(*p_value);             //send value of status register
return error;                             //error>=1 in case of no response form the sensor
}
 
/**********************************************************************************************************
**Function Name:      S_Mearsure
**Description:        读时序      makes a measurement (humidity/temperature) with checksum
**Input Parameters:   *p_value       ,*p_checknum       ,mode                   
**********************************************************************************************************/
unsigned char S_Measure(unsigned char *p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode)
{
unsigned error=0;
unsigned int i;
 
S_Transstart();                   //transmission start
switch(mode)
{                                 //send command to sensor
    case TEMPERATURE: error+=S_WriteByte(MEASURE_TEMP); break;
    case HUMIDITY:    error+=S_WriteByte(MEASURE_HUMI); break; 
}
P1DIR&=~SDA;                      //Change SDA to be input 0:input 1:ouput
for(i=0;i<65535;i++) if((P1IN&SDA)==0) break; //wait until sensor has finished the measurement
if(P1IN&SDA) error+=1;            //or timeout (~2 sec.) is reached
*(p_value)=S_ReadByte(ACK);       //read the first byte (MSB) 高8位
*(p_value+1)=S_ReadByte(ACK);     //read the second byte (LSB)低8位
*p_checksum=S_ReadByte(noACK);    //read checksum
return error;
}
 
/**********************************************************************************************************
**Function Name:      S_Calculate
**Description:        计算
**Input Parameters:   humi [Ticks] (12 bit) 默认
**                    temp [Ticks] (14 bit) 默认                          
**Output Parameters: humi [%RH]
**                    temp [℃]
**********************************************************************************************************/
void S_Calculate(unsigned int *p_humidity ,unsigned int *p_temperature)
//’1’ =  8bit  湿度 / 12bit 温度分辨率   -->可修改分辨率
//’0’ =  12bit 湿度 / 14bit 温度.分辨率  -->默认选择
{
//12bit 湿度 / 14bit 温度.分辨率
const float C1=-2.0468;           // for 12 Bit 湿度转换参数
const float C2=0.0367;           // for 12 Bit 湿度转换参数
const float C3=-0.0000015955;     // for 12 Bit 湿度转换参数
const float D1=-39.6;             // for 14 Bit @ 3V 温度
const float D2=0.01;             // for 14 Bit @ 3V 温度
const float T1=0.01;              // for 12 bit 湿度信号的温度补偿
const float T2=0.00008;           // for 12 bit 湿度信号的温度补偿
 
  
//8bit  湿度 / 12bit 温度分辨率
/*
const float C1=-2.0468;           // for 8 Bit 湿度转换参数
const float C2=+0.5872;           // for 8 Bit 湿度转换参数
const float C3=-0.00040845;       // for 8 Bit 湿度转换参数
const float D1=-39.6;             // for 12 Bit @ 3V 温度
const float D2=+0.04;             // for 12 Bit @ 3V 温度
const float T1=0.01;              // for 8 bit 湿度信号的温度补偿
const float T2=0.00128;           // for 8 bit 湿度信号的温度补偿
*/
float rh=*p_humidity;             // rh: Humidity [Ticks] 12 Bit 
float t=*p_temperature;           // t:  Temperature [Ticks] 14 Bit
float rh_lin;                     // rh_lin: Humidity linear
float rh_true;                    // rh_true: Temperature compensated humidity
float t_C;                        // t_C : Temperature [℃]
 
t_C=t*D2+D1;                          //calc. temperature from ticks to [℃]
rh_lin=C3*rh*rh + C2*rh + C1;         //calc. humidity from ticks to [%RH]
rh_true=(t_C-25)*(T1+T2*rh)+rh_lin;   //calc. temperature compensated humidity [%RH]
if(rh_true>100)rh_true=100;           //cut if the value is outside of
if(rh_true<0.1)rh_true=0.1;           //the physical possible range
 
*p_temperature = (uint)t_C;             //return temperature [℃]
*p_humidity = (uint)rh_true;            //return humidity[%RH]
}
 
//************************************************************************************
//**Function Name:      calc_dewpoint
//**Description:        露点
//************************************************************************************
/*
float Calc_Dewpoint(float h,float t)
// calculates dew point
// input:   humidity [%RH], temperature [℃]
// output:  dew point [℃]
{ float logEx,dew_point;
  logEx=0.66077+7.5*t/(237.3+t)+(log10(h)-2);
  dew_point = (logEx - 0.66077)*237.3/(0.66077+7.5-logEx);
  return dew_point;
}
*/
 
/**********************************************************************************************************
**Function Name:      主函数
**********************************************************************************************************/
void main()

// sample program that shows how to use SHT11 functions
// 1. connection reset 
// 2. measure humidity [ticks](12 bit) and temperature [ticks](14 bit)
// 3. calculate humidity [%RH] and temperature [℃]
// 4. calculate dew point [℃]
// 5. print temperature, humidity, dew point 
  
value humi_val,temp_val;
//float dew_point;   //露点
unsigned char error,checksum;
//unsigned int temphigh,templow,humilow;
unsigned int temphigh,templow,humihigh,humilow;
//unsigned int Reg_Resolution=0x01;
 
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD; //Stop watchdog timer
 
S_Init(); //初始化
S_Connectionreset(); //连接复位
//S_WriteStatusReg((unsigned char *)&Reg_Resolution);//修改测量分辨率:8bit湿度 / 12bit温度
while(1)

    error=0;
    error+=S_Measure((unsigned char*) &humi_val.i,&checksum,HUMIDITY);     //measure humidity
    error+=S_Measure((unsigned char*) &temp_val.i,&checksum,TEMPERATURE); //measure temperature
    if(error!=0)
      S_Connectionreset();  //in case of an error: connection reset
    else
    { 
      //Note:修改分辨率需要传感器重新上下电才可生效
      //-------------测量分辨率:8bit湿度 / 12bit温度----------------//
      //8bit humidity MSB=0x0000,00000(invalid) LSB=0xmmmm,mmmm(valid)
      //humilow=(humi_val.i&0xff00);
      //humi_val.i=humilow>>8;      //Humidity 
      //12bit temperature MSB=0x0000,mmmm( 4bits valid) LSB=0xmmmm,mmmm(valid)
      //temphigh=((temp_val.i&0x0f)<<8);
      //templow=((temp_val.i&0xff00)>>8);
      //temp_val.i=temphigh+templow;//Temperature
      
      //-------------测量分辨率:12bit湿度 / 14bit温度----------------//
      //12bit humidity MSB=0x0000,mmmm(4bits valid) LSB=0xmmmm,mmmm(valid)
      humihigh=((humi_val.i&0x0f)<<8);
      humilow=((humi_val.i&0xff00)>>8); 
      humi_val.i=humihigh+humilow;//Humidity 
      
      //14bit temperature MSB=0x00mm,mmmm( 6bit valid) LSB=0xmmmm,mmmm(valid)
      temphigh=((temp_val.i&0x3f)<<8);
      templow=((temp_val.i&0xff00)>>8);
      temp_val.i=temphigh+templow;//Temperature
      
      S_Calculate(&humi_val.i,&temp_val.i);           //calculate humidity, temperature
      
      //dew_point=Calc_Dewpoint(humi_val.i,temp_val.i); //calculate dew point
      //printf("temp:%5.1fC humi:%5.1f%% dew point:%5.1fC\n",temp_val.i,humi_val.i,dew_point);
    }   
    //----------wait approx. 0.8s to avoid heating up SHTxx------------------------------      
    for (uint i=0;i<40000;i++);//(be sure that the compiler doesn't eliminate this line!)
    //-----------------------------------------------------------------------------------                       
}
}
 


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