【兆易GD32F310测评】+传感器检测

jinglixixi 发表于 2022-6-8 00:08

为了进行环境方面的检测，对光强传感器及温度大气压传感器的驱动程序进行了移植，经验证在GD32F310开发板上进行功能验证是十分方便的，能在半小时左右完成。

对光强传感器的测试结果如图1所示，该传感器所连接的引脚为PB0和PB1，具体的对应关系为：

CLK --PB0

DIN--PB1

  

图1 光强检测效果

 

使用GPIO口模拟高低电平输出及引脚状态读取的语句定义为：

#define SCL_Clr1()     gpio_bit_write(GPIOB, GPIO_PIN_0, RESET)

#define SCL_Set1()     gpio_bit_write(GPIOB, GPIO_PIN_0, SET)

 

#define SDA_Clr1()     gpio_bit_write(GPIOB, GPIO_PIN_1, RESET)

#define SDA_Set1()     gpio_bit_write(GPIOB, GPIO_PIN_1, SET)

#define IIC_SDA_IN1    gpio_input_bit_get(GPIOB, GPIO_PIN_1)

 

对引脚进行初始化配置的函数如下：

<pre>
<code class="language-cpp">void BH1750_Init(void)
{
 rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);
 gpio_mode_set(GPIOB, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1);
 gpio_output_options_set(GPIOB, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1);
 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_0);
 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_1);
}</code></pre>

 

实现输入与输出模式切换的2个函数为：

<pre>
<code class="language-cpp">void IIC_INPUT_MODE()
{
 gpio_mode_set(GPIOB, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_PULLDOWN, GPIO_PIN_1);
 gpio_output_options_set(GPIOB, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_1);
}

void IIC_OUTPUT_MODE()
{
 gpio_mode_set(GPIOB, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_1);
 gpio_output_options_set(GPIOB, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_1);
}</code></pre>

以GPIO口模拟I2C方式字节数据的函数如下：

<pre>
<code class="language-cpp">void BH1750_SendByte(char data)
{
 char i;
 IIC_OUTPUT_MODE();
 SCL_Clr1();
 delay_us(2);
 for (i=0;i<8;i++)
 {
 if(data&0x80) SDA_Set1();
 else SDA_Clr1();
 data <<= 1;
 SCL_Set1();
 delay_us(2);
 SCL_Clr1();
 delay_us(2);
 }
}</code></pre>

 

实现光强检测与显示的函数为：

<pre>
<code class="language-cpp">void Get_Sunlight_Value()
{
 int dis_data=0;
 float temp;
 unsigned int sd;
 Single_Write_BH1750(0x01);
 Single_Write_BH1750(0x10);
 delay_1ms(180);
 Multiple_Read_BH1750();
 dis_data=BUF;
 dis_data=(dis_data<<8)+BUF;
 temp=(float) dis_data/1.2;
 sd=temp;
 OLED_ShowNum(20,6,sd,5,16);
}</code></pre>

实现图1所示效果的主程序为：

<pre>
<code class="language-cpp">int main(void)
{
 systick_config();
 rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);
 gpio_mode_set(GPIOB, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7);
 gpio_output_options_set(GPIOB, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7);
 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_6);
 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_7);
 OLED_Init();
 OLED_Clear();
 OLED_ShowString(20,0,"GD32F310G",16);
 OLED_ShowString(20,2,"OLED & BH1750",16);
 OLED_ShowString(20,4,"Sunlight=",16);
 OLED_ShowString(68,6,"lx",16);
 BH1750_Init();
 while(1){
 Get_Sunlight_Value();
 delay_1ms(1000);
 }
}</code></pre>

 

以光强检测为基础，对温度大气压的检测就顺利相对，其在GPIO口的使用、输入与输出模式的切换函数、高低电平的输出及引脚状态检测均是相似的。

两者的主要差别，则是在数据读取与辅助函数方面，温度大气压的测试效果如图2所示。

  

图2 温度大气压检测效果

 

对温度大气压传感器的初始化函数为：

<pre>
<code class="language-cpp">void Init_BMP085()
{
 ac1 = Multiple_read(0xAA);
 ac2 = Multiple_read(0xAC);
 ac3 = Multiple_read(0xAE);
 ac4 = Multiple_read(0xB0);
 ac5 = Multiple_read(0xB2);
 ac6 = Multiple_read(0xB4);
 b1 = Multiple_read(0xB6);
 b2 = Multiple_read(0xB8);
 mb = Multiple_read(0xBA);
 mc = Multiple_read(0xBC);
 md = Multiple_read(0xBE);
}</code></pre>

实现温度大气压检测及数值转换的函数如下：

<pre>
<code class="language-cpp">void bmp085Convert()
{
 unsigned int ut;
 unsigned long up;
 long x1, x2, b5, b6, x3, b3, p;
 unsigned long b4, b7;
 ut = bmp085ReadTemp();
 up = bmp085ReadPressure();
 x1 = (((long)ut - (long)ac6)*(long)ac5) >> 15;
 x2 = ((long) mc << 11) / (x1 + md);
 b5 = x1 + x2;
 temperature = ((b5 + 8) >> 4);
 b6 = b5 - 4000;
 x1 = (b2 * (b6 * b6)>>12)>>11;
 x2 = (ac2 * b6)>>11;
 x3 = x1 + x2;
 b3 = (((((long)ac1)*4 + x3)<<OSS) + 2)>>2;
 x1 = (ac3 * b6)>>13;
 x2 = (b1 * ((b6 * b6)>>12))>>16;
 x3 = ((x1 + x2) + 2)>>2;
 b4 = (ac4 * (unsigned long)(x3 + 32768))>>15;
 b7 = ((unsigned long)(up - b3) * (50000>>OSS));
 if (b7 < 0x80000000)
 p = (b7<<1)/b4;
 else
 p = (b7/b4)<<1;
 x1 = (p>>8) * (p>>8);
 x1 = (x1 * 3038)>>16;
 x2 = (-7357 * p)>>16;
 pressure = p+((x1 + x2 + 3791)>>4);
}</code></pre>

实现图2所示效果的主程序为：

<pre>
<code class="language-cpp">int main(void)
{
 systick_config();
 rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);
 gpio_mode_set(GPIOB, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7);
 gpio_output_options_set(GPIOB, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7);
 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_6);
 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_7);
 OLED_Init();
 OLED_Clear();
 OLED_ShowString(20,0,"GD32F310G",16);
 OLED_ShowString(20,2,"OLED & bmp085",16);
 OLED_ShowString(20,4,"t= C",16);
 OLED_ShowString(20,6,"p= KPa",16);
 BMP085_Init();
 Init_BMP085();
 while(1){
 bmp085Convert();
 OLED_ShowNum(44,4,temperature/10,3,16);
 OLED_ShowNum(44,6,pressure/100,5,16);
 delay_1ms(1000);
 }
}</code></pre>

 

实践证明GD32F310在功能验证方面还是十分方便的，能够将其它MCU上的功能快速移植到该芯片上来实现设计目标。

Jacktang 发表于 2022-6-8 07:09

兆易的GD32F310性能还是值得验证的

lugl4313820 发表于 2022-6-8 08:28

教学级帖子，感谢分享。

littleshrimp 发表于 2022-6-8 09:33

GD32应该有硬件I2C吧这种软件模拟硬件接口基本上一个单片机里弄好了所有单片机改改GPIO就能用和GD32关系不大

freebsder 发表于 2022-6-8 16:28

谢谢分享，期待后续评测

yang8555u 发表于 2022-6-10 16:51

Wow，居然用的是软件I2C，是因为硬件I2C有缺陷才不用吗？

jinglixixi 发表于 2022-6-11 08:32

yang8555u 发表于 2022-6-10 16:51
Wow，居然用的是软件I2C，是因为硬件I2C有缺陷才不用吗？

这到不是，只是这一样用着比较方便不受引脚位置的限制，功能移植比较块。

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