【兆易GD32F310测评】+传感器检测

jinglixixi

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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：

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);
}

 

实现输入与输出模式切换的2个函数为：

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);
}

以GPIO口模拟I2C方式字节数据的函数如下：

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);
    }
}

 

实现光强检测与显示的函数为：

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[0];
    dis_data=(dis_data<<8)+BUF[1];
    temp=(float) dis_data/1.2;
    sd=temp;
    OLED_ShowNum(20,6,sd,5,16);
}

实现图1所示效果的主程序为：

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);
   }
}

 

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：

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);
}

实现温度大气压检测及数值转换的函数如下：

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);
}

实现图2所示效果的主程序为：

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);
    }
}

 

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

兆易的GD32F310性能还是值得验证的

lugl4313820

教学级帖子，感谢分享。

littleshrimp

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

谢谢分享，期待后续评测

yang8555u

Wow，居然用的是软件I2C，是因为硬件I2C有缺陷才不用吗？

jinglixixi

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。