VSCode+CubeMX开发STM32笔记-使用软件模拟I2C接口与SHT30温湿度传感器

使用VSCode+CubeMx开发STM32，这里使用模拟软件I2C接口来连接SHT30温湿度传感器；

1.建立工程

1.1 创建项目文件

从已有的仓库中创建一个工程:

1	git clone https://github.com/makerinchina-iot/vscode_stm32cubemx_hello.git sht30

使用VSCode打开工程后，需要更改如下名字：

文件夹根目录下CMakeLists.txt 文件中修改工程名字为sht30：

1	set(CMAKE_PROJECT_NAME sht30)

stm32cubemx配置文件更改为 sht30.ioc ，并更改以下文件名：

...
    ProjectManager.ProjectFileName=sht30.ioc
	ProjectManager.ProjectName=sht30
...

1.2 引脚配置

使用STM32CubeMx打开ioc配置文件，然后配置对应的引脚，这里配置SCL引脚为GPIOB0，SDA引脚为GPIOB1，两个引脚都配置为输出模式：

2 编写代码

2.1 模拟软件I2C接口

2.1.1 soft_i2c 文件夹结构

在工程文件夹的libs目录下新建soft_i2c文件夹作为软件i2c代码库，文件源码结构如下：

CMakeList.txt 文件内容如下，如下内容可以使这个文件夹作为一个库方便其他地方使用：

cmake_minimum_required(VERSION 3.22)

add_library(soft_i2c STATIC)

target_sources(soft_i2c
    PRIVATE
        src/soft_i2c.c
        port/soft_i2c_port.c
        src/i2c_scanner.c
)

target_include_directories(soft_i2c PUBLIC include port)
target_link_libraries(soft_i2c PUBLIC stm32cubemx)

2.1.2 模拟软件i2c

软件i2c模拟代码主要按照标准的i2c时序实现start、stop、send、ack等信号，然后实现i2c读写接口：

/**
 * @brief init the soft i2c
 */
void soft_i2c_init();

/**
 * @brief i2c write and read function
 * @param dev_addr
 * @param tx_buffer
 * @param tx_size
 * @param rx_buffer
 * @param rx_size
 * @return
 */
bool soft_i2c_transfer(uint8_t dev_addr, uint8_t *tx_buffer, uint16_t tx_size, uint8_t *rx_buffer, uint16_t rx_size);

/**
 * @brief scan i2c device
 * @param from_addr
 * @param to_addr
 * @param callback
 * @param delay_cb
 */
void scan_i2c_bus(uint8_t from_addr, uint8_t to_addr,
                  void (*callback)(uint8_t address, bool result));

其中 scan_i2c_bus 主要方便调试，查找是否有连接i2c设备；

2.1.3 i2c接口硬件相关接口

与硬件相关的接口单独在port文件夹中实现，需要根据具体硬件和框架来实现，主要是引脚初始化设置、输入获取及输出高低电平的实现代码；

2.2 sht30读写

SHT30读写温湿度的命令和转换关系需要根据规格书进行编写：

在main函数中添加如下代码，即可读取sht30温湿度数据：

void sht30_sample(float *temp, float *humi)
{
    uint8_t rd_buff[6] = {0};
    uint8_t cmd[2] = {0x20, 0x32};

    uint8_t dev_addr = 0x44;

    // send read cmd
    soft_i2c_transfer(dev_addr, cmd, 2, 0, 0);

    // some sensor need more waite time
    HAL_Delay(20);

    // receive data
    soft_i2c_transfer(dev_addr, 0, 0, rd_buff, 6);

    uint16_t temp_int = (uint16_t)((rd_buff[0] << 8) | (rd_buff[1]));
    uint16_t humi_int = (uint16_t)((rd_buff[3] << 8) | (rd_buff[4]));

    *temp = -45 + (float)(175 * temp_int / 65535.0000);
    *humi = 100 * (float)(humi_int / 65535.0000);
}