初学者
10 分钟

使用Si7021-A20和STM32L073RZ优化您的居住或工作空间

为您的室内环境提供精确的天气监测

Temp&Hum 7 Click with Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

已发布 6月 26, 2024

点击板

Temp&Hum 7 Click

开发板

Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L073RZ

我们的精准气候洞察可应用于家庭、办公室、工厂等多个场所,为舒适和效率提供宝贵信息。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Temp&Hum 7 Click 基于Si7021-A20,这是一款使用I2C接口的湿度和温度数字传感器,由Silicon Labs生产。该传感器采用专利的低K聚合物介电材料进行湿度感应,从而实现出色的长期稳定性。Si7021-A20提供板载数字信号处理。通过应用多项式非线性校正,测量在0%至80% RH范围内是线性的,保持±3% RH的精度。传感器仍可在0%至100% RH范围内使用,适用于略高容差的应用。每个传感器在内部非易失性存储器中包含工厂校准数据,因此无需额外的校准步骤。Si7021-A20的数据手册提供了转换公式,用于将传感器的读数转换为物理值,以%RH

和°C表示。由于使用了电容技术,传感器可能会表现出滞后效应。暴露在较高的RH百分比下,传感器相对于工厂校准值会产生向上的漂移。同样,如果暴露在较低的RH百分比下,传感器相对于工厂校准值会产生向下的漂移。然而,改变RH条件会影响测量漂移,导致滞后效应。滞后是任何使用电容湿度感应元件的传感器的常见参数。然而,由于使用了低K聚合物技术,Si7021-A20具有非常低的滞后(±1% RH)。除了电容感应元件外,传感器IC还集成了模拟前端(AFE),包括A/D转换器、非易失性存储器和控制逻辑部分。集成的A/D转换器可以从最低的8/11位

分辨率编程选择到12/14位分辨率(RH/T)。分辨率选择会影响功耗以及数据输出率。RH读数的响应时间可能在8位分辨率时为2.6ms,到12位分辨率时为12ms。Si7021传感器还具有集成的电阻加热元件,用于蒸发冷凝水。加热元件可以通过使用加热器控制寄存器中的四个控制位进行编程,允许控制加热量以及内部加热元件的典型电流消耗。此Click板可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平运行。这样,3.3V和5V的MCU都可以正确使用通信线。此外,该Click板配备了包含易于使用功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Temp&Hum 7 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64搭载STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO® 

Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,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。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用

连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。

Nucleo 64 with STM32L073RZ MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

192

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
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Temp&Hum 7 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 STM32L073RZ 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

此库包含Temp&Hum 7 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • temphum7_get_relative_humidity - 获取相对湿度

  • temphum7_get_temperature - 获取温度

  • temphum7_get_firmware_revision - 获取固件版本

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 TempHum7 Click example
 * 
 * # Description
 * This application measurement temperature and humidity data.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes device and logger module and sets default configuration for measurements.
 * 
 * ## Application Task  
 * Calculates and Logs temperature and relative humidity
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "temphum7.h"

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

static temphum7_t temphum7;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    temphum7_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.

    temphum7_cfg_setup( &cfg );
    TEMPHUM7_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    temphum7_init( &temphum7, &cfg );

    temphum7_default_cfg( &temphum7 );
}

void application_task ( void )
{
   float temperature;
   float relative_humidity; 

    temperature = temphum7_get_temperature( &temphum7, TEMPHUM7_HOLD_MASTER_MODE );
    log_printf( &logger, "-> Temperature: %f C\r\n", temperature );

    relative_humidity = temphum7_get_relative_humidity( &temphum7, TEMPHUM7_HOLD_MASTER_MODE );
    log_printf( &logger, "-> Relative humidity: %f %%RH\r\n ", relative_humidity );

    Delay_ms ( 1000 );
}

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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