MSP430 Launchpad MSP430g2452 SHT10 温湿度传感器

fish001

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

//********************************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 //Library  
#include //__no_operation();  
//#include        //Library   
//#include       //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!)  
    //-----------------------------------------------------------------------------------                        
}  
}