开源一个driver库： 非阻塞模式读取sht20

mftang2016

引子：

自疫情完全放开后，今天问了一下朋友圈里的人，基本上全部沦陷，新冠的攻击能力太强了。最近，本人公司也居家办公居多。今天有时间把之前写的sht20 driver拿出来移植到N32G45XVL-STB开发板上。测试一把，感觉还不错。拿出来分享一下

主要修改特性如下：

1） 优化读取温湿度流程，采用非阻塞模式读数据，有效提高CPU的利用率

2）定义数据结构，存储sht20参数状态

gitee 代码地址： N32G45XVL-STB: 基于N32G45XVL-STB 开发板，开发与应用 (gitee.com)

8.1 硬件特性

sht20 特性

影响编程的参数：

转换时间参数，这个参数非常重要，必须等待转换完成后，在读取温湿度值，否则会一直取不到值。

命令参数：

对应代码实现：

8.2 时序分析

如何读数据：

1） Hold master mode

2) Unhold master mode

8.3  温湿度值转换

温度转换公式：

代码实现：

湿度转换公式：

代码实现：

8.4 核心代码实现

gitee 地址：

N32G45XVL-STB: 基于N32G45XVL-STB 开发板，开发与应用 (gitee.com)

采用非阻塞方式实现读取温湿度值：

1. typedef struct {
   
2.     uint8_t _step;
   
3.     uint8_t ret;
   
4.    
   
5.     uint8_t finish;     //1: finished, 0: idle
   
6.     uint8_t dataValid;  //1: valid, 0: invalid
   
7.    
   
8.     int32_t _tryCnt;
   
9.     int32_t value;
   
10.     float outVal;
    
11. } shtdrv;
    
12. 
    
13. typedef struct {
    
14.     shtdrv st_Temp;
    
15.     shtdrv st_RH;
    
16.     int32_t errorCode;
    
17. }shtOpt;

复制代码

核心读取数据函数：

1. static void sht2xdrv_readVal(uint8_t cmd, shtdrv *pShtdrv )
   
2. {
   
3.     uint8_t checksum;                   //checksum
   
4.     uint8_t data[3] = {0, 0, 0};        //data array for checksum v
   
5.     uint8_t cmd_fail = 0;
   
6.    
   
7.     if(  pShtdrv->finish )
   
8.          return;
   
9.    
   
10.     pShtdrv->ret = SHT2x_STATUS_ERR_BAD_DATA;
    
11.     switch( pShtdrv->_step )
    
12.     {
    
13.         default:
    
14.         case 0:
    
15.             i2c_Start();
    
16.             i2c_SendByte( I2C_ADDRESS | I2C_WR );  // Device address
    
17.             if (i2c_WaitAck() != 0)
    
18.             {
    
19.                 cmd_fail = 1;
    
20.                 break;
    
21.             }
    
22.             pShtdrv->_step = 1;
    
23.             break;
    
24.             
    
25.         case 1:
    
26.             i2c_SendByte( cmd);
    
27.             if (i2c_WaitAck() != 0)
    
28.             {
    
29.                 cmd_fail = 1;
    
30.                 break;
    
31.             }
    
32.             pShtdrv->_step = 2;
    
33.             pShtdrv->_tryCnt = 0;
    
34.             break;
    
35.             
    
36.         case 2:
    
37.             i2c_Start();
    
38.             i2c_SendByte(I2C_ADDRESS | I2C_RD);
    
39.             if (i2c_WaitAck() != 0)
    
40.             {
    
41.                 pShtdrv->_tryCnt ++;
    
42.                 if( pShtdrv->_tryCnt > 10 )
    
43.                 {
    
44.                     cmd_fail = 1;
    
45.                     break;
    
46.                 }
    
47.             }
    
48.             pShtdrv->_step = 3;
    
49.             pShtdrv->_tryCnt = 0;
    
50.             break;
    
51.             
    
52.         case 3:
    
53.             // Notes: convert time must >= 4 ms
    
54.             i2c_Delay( 3 );
    
55.             pShtdrv->_tryCnt ++;
    
56.             if( pShtdrv->_tryCnt > 4500 )
    
57.             {
    
58.                 pShtdrv->_tryCnt = 0;
    
59.                 pShtdrv->_step = 4;
    
60.             }
    
61.             break;
    
62.         
    
63.         case 4:
    
64.             data[0] = i2c_ReadByte();
    
65.             i2c_Ack();
    
66.             
    
67.             data[1] = i2c_ReadByte();
    
68.             i2c_Ack();
    
69.             
    
70.             data[2] = i2c_ReadByte();
    
71.             i2c_NAck();
    
72. 
    
73.             i2c_Stop();
    
74.             
    
75.             checksum = data[2];
    
76.             pShtdrv->ret = sht2xdrv_CheckCrc(data, 2, checksum);
    
77.          
    
78.             if ( pShtdrv->ret != SHT2x_STATUS_OK)
    
79.             {
    
80.                 pShtdrv->_step = 2;
    
81.                 break;
    
82.             }
    
83.             
    
84.             pShtdrv->value = ((uint16_t)data[0] << 8) | data[1];
    
85.             pShtdrv->_step = 0;
    
86.             pShtdrv->finish = 1;
    
87.             break;
    
88.     }
    
89.    
    
90.     if( cmd_fail )
    
91.     {
    
92.         pShtdrv->finish = 1;
    
93.         pShtdrv->_tryCnt =0;
    
94.         pShtdrv->_step = 0;
    
95.         pShtdrv->ret = SHT2x_STATUS_ERR_BAD_DATA;
    
96.         i2c_Stop();
    
97.     }
    
98. }

复制代码

8. 5 KEIL Debug

8.6 逻辑分析仪抓包