初学者
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使用HTU21DF和STM32F103RB拥抱更智能更便捷的生活方式

今天就体验未来的气候控制

Temp&Hum 13 Click with Nucleo 64 with STM32F103RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

Temp&Hum 13 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F103RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F103RB

掌握周围环境,通过数据驱动的决策实现最大的舒适度和生产力。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Temp&Hum 13 Click是基于HTU21DF的,它是由TE Connectivity生产的数字相对湿度传感器,带有温度输出。该传感器出厂时校准为±2%相对湿度和±0.3°C的温度精度。它具有一个集成的加热元件,用于功能诊断。这个加热元件可以通过设置适当的寄存器位来简单激活。在加热器通电时,典型的功耗约为5.5mW。在内部,两个传感器连接到两个独立的ADC部分,用于温度和相对湿度测量的可变分辨率为12-14位和8-12位。OTP存储器保存了应用于测量值的校准系数,结果存储在输出寄存器中,以MSB/LSB格式。然后,这些值用于HTU21DF数据表中的公式,以便计算最终的温度或相对湿度数据。还可以使用自

定义值校正偏移量。Temp&Hum 13 click使用I2C协议与主机MCU通信。其I2C总线引脚通过板载电阻器拉到高逻辑电平,并且其IC的最终I2C地址由工厂确定。有两种不同的操作模式与HTU21D传感器通信:Hold Master模式和No Hold Master模式。在第一种情况下,在测量过程中,SCK线被阻塞(由HTU21D(F)传感器控制),而在第二种情况下,SCK线在传感器处理测量时保持打开以进行其他通信。HTU21DF IC本身是一个非常低功耗的设备,可以在两种模式下工作:睡眠和活动(测量)模式。该设备尽快进入睡眠模式以节省电源。这使得HTU21DF适用于电池供电的应用。在这些应用中,HTU21DF大部

分时间处于睡眠模式,典型的电流消耗为20 nA。而在活动模式下,典型的电流消耗为450µA。提供的Click board™库包含简单易用的函数,简化了测量数据的配置和读取。这些功能在包含的示例应用程序中进行了演示,并且可以用作自定义项目的参考。这些函数可以在由MikroElektronika支持的所有MCU架构的mikroC、mikroBasic和mikroPascal编译器中使用。这个Click Board™被设计为只能使用3.3V逻辑电平操作。在将Click board™与具有5V逻辑电平的MCU一起使用之前,应进行适当的逻辑电压级转换。一旦插入到开发系统的mikroBUS™插座中,它就可以立即使用。

Temp&Hum 13 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F103RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于  ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32F103RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M3

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

20480

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Temp&Hum 13 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F103RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含 Temp&Hum 13 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • temphum13_get_humidity - 此函数计算湿度。

  • temphum13_get_temperature - 此函数计算当前温度。

  • temphum13_change_resolution - 此函数设置点击测量分辨率。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief TempHum13 Click example
 * 
 * # Description
 * This demo shows basic TempHum13 Click functionality - temperature
 * and humidity measurement. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialize device.
 * 
 * ## Application Task  
 * Measure temperature and humidity values on every 0,5 seconds,
 * and log them to UART Terminal if they are valid.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "temphum13.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static temphum13_t temphum13;
static log_t logger;

static float temperature;
static float humidity;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    temphum13_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.

    temphum13_cfg_setup( &cfg );
        Delay_ms ( 500 );
    TEMPHUM13_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
        Delay_ms ( 500 );
    temphum13_init( &temphum13, &cfg );
        Delay_ms ( 500 );
    
    temphum13_default_cfg( &temphum13 );
}

void application_task ( void )
{
    temperature = temphum13_get_temperature( &temphum13 );
    humidity = temphum13_get_humidity( &temphum13 );
    
    if ( temperature != 65536.0 )
    {
        log_printf( &logger, "\r\n> Temperature : %.2f C", temperature );
    }

    if ( humidity != 65536.0 )
    {       
        log_printf( &logger, "\r\n> Humidity    : %.2f%%RH\r\n", humidity );
    } 

    Delay_ms ( 500 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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