实验介绍
本章主要介绍温湿度计的实现，本产品板载了温湿度传感器SI7006。该传感器不但能测量温度，还能测量相对湿度。本章我们将向大家介绍如何使用haas1000来读取SI7006数字温湿度传感器，从而得到环境温度和相对湿度等信息，并把从温湿度值显示在OLED模块上。
开始学习之前我们先看一下显示效果，如下图所示：
涉及知识点
- I2C通信原理
- SI7006光照与接近传感器原理
- OLED绘图
开发环境准备
硬件
开发用电脑一台 HAAS EDU K1 开发板一块 USB2TypeC 数据线一根
>
软件
AliOS Things开发环境搭建
开发环境的搭建请参考 @ref HaaS_EDU_K1_Quick_Start (搭建开发环境章节)，其中详细的介绍了AliOS Things 3.3的IDE集成开发环境的搭建流程。
>
HaaS EDU K1 DEMO 代码下载
HaaS EDU K1 DEMO 的代码下载请参考 @ref HaaS_EDU_K1_Quick_Start (创建工程章节)，其中， 选择解决方案: 基于教育开发板的示例 选择开发板: haaseduk1 board configure
>
代码编译、烧录
参考 @ref HaaS_EDU_K1_Quick_Start (3.1 编译工程章节)，点击 ✅ 即可完成编译固件。 参考 @ref HaaS_EDU_K1_Quick_Start (3.2 烧录镜像章节)，点击 "⚡️" 即可完成烧录固件。
>
I2C通信原理
IIC总线是一种最早由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。它是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，高速IIC总线一般可达400kbps以上。
I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号， 它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。
开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。
波形如下图：
SI7006传感器简介
SI7006 是Silicon Lab公司推出的一款相对湿度及温度传感器，其结合了工厂校准湿度和温度传感器元件、模拟-数字转换器，信号处理和一个I2C主机接口。使用业界标准低K电介质聚合物提供了出色的精度和长期稳定性，同时具有低漂移和低滞后。同时其创新的CMOS设计还使其具备很低的功耗。
特征：
- 相对湿度传感器：
- ±5％RH（最大）@ 0-80％RH的
- 温度传感器：
- ±1.0℃的精确度（最大）@ -10至+ 85°C
- 0至100％RH的工作范围内
- 可达-40至+125°C的工作范围
- 工作电压范围宽（1.9〜3.6V）
- 低功耗：2.2μW平均功率为3.3V和每秒1个样本
- I2C主机接口
- 片上集成加热器
- 采用3mm x 3mm QFN封装
- 卓越的长期稳定性
- 支持工厂校准
- 在回流和运行寿命的保护
- 防止污染的灰尘，污垢，日用化工和其它液体
应用：
- 资产和货物跟踪
- 汽车气候控制和去雾
- 婴儿监视器
- 持续气道正压通气（CPAP）机
- 洪水和水检测
- 煤气，火灾和烟雾探测器
- 手机/智能手机
- 工业HVAC / R
- 笔记本电脑/平板电脑
- 激光打印机
- 微环境/数据中心
- PLC和IO模块
- 远程遥测装置
- 平板电脑
- 测试和测量
- 恒温/恒湿
- 通风和空调系统
- 气象站
- 风力发电逆变器
- 挡风玻璃和后视镜系统
- 无线基站
- 无线传感器网络
OLED绘图
参考上一章节
软硬件环境准备
硬件
1、开发用电脑一台
2、HaaS EDU K1开发板一个 （开发板内置SI7006传感器）
3、USB Type-C 数据线一根
硬件设计
在本实验中，SI7006贴片在主板上，中间I2C与MCU通信，原理图如下所示：
EDU SI7006部分原理图
软件设计
应用代码部分
文件路径如下：
solutions/eduk1_demo/k1_apps/humiture/humiture.c
solutions/eduk1_demo/k1_apps/humiture/humiture.h
si7006_getTempHumidity
(
&hump
,
&temp
)
; sprintf
(temp_str
,
"T:%5.1fC"
, temp
)
; sprintf
(hump_str
,
"H:%5.1f%%"
, hump
)
; OLED_Icon_Draw
(
14
,
4
,
&icon_thermometer_24_24
,
0
)
; OLED_Icon_Draw
(
14
,
36
,
&icon_hygrometer_24_24
,
0
)
; OLED_Icon_Draw
(
2
,
24
,
&icon_skip_left
,
0
)
; OLED_Icon_Draw
(
122
,
24
,
&icon_skip_right
,
0
)
; OLED_Show_String
(
42
,
8
, temp_str
,
16
,
1
)
; OLED_Show_String
(
42
,
40
, hump_str
,
16
,
1
)
; OLED_Refresh_GRAM
(
)
; aos_msleep
(
500
)
;
>
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
驱动部分
文件路径如下：
components/peripherals/sensor/drv/drv_temp_humi_si_si7006.c
驱动代码整体主要分为三部分：
void si7006_getID
(uint8_t
*id_buf
) { uint8_t reg[
4]
= {Si7006_READ_ID_LOW_0
,Si7006_READ_ID_LOW_1
,Si7006_READ_ID_HIGH_0
,Si7006_READ_ID_HIGH_1}
; hal_i2c_master_send
(
&i2c_dev
, i2c_dev.config.dev_addr
, reg
,
2
,
1000
)
; aos_msleep
(
30
)
; hal_i2c_master_recv
(
&i2c_dev
, i2c_dev.config.dev_addr
, id_buf
,
4
,
1000
)
; hal_i2c_master_send
(
&i2c_dev
, i2c_dev.config.dev_addr
,
®[
2]
,
2
,
1000
)
; aos_msleep
(
30
)
; hal_i2c_master_recv
(
&i2c_dev
, i2c_dev.config.dev_addr
,
&id_buf[
4]
,
4
,
1000
)
;
return
; } bool si7006_getTemperature
(float
*temperature
) { uint8_t reg
= Si7006_MEAS_TEMP_NO_MASTER_MODE
; uint8_t read_data[
2]
= {
0}
; unsigned
int value
; hal_i2c_master_send
(
&i2c_dev
, i2c_dev.config.dev_addr
,
®
,
1
,
1000
)
; aos_msleep
(
30
)
; hal_i2c_master_recv
(
&i2c_dev
, i2c_dev.config.dev_addr
, read_data
,
2
,
1000
)
; value
=
(read_data[
0]
<
<
8
) | read_data[
1]
; LOGI
(
"APP"
, "%
0x
-
- %
0x
-
-
>
0x%x\n"
, read_data[
0]
,read_data[
1]
,value
)
;
/
/ A temperature measurement will always
return XXXXXX00
in the LSB
field.
if
(value
&
0xFFFC
) {
*temperature
=
(
175.72f
*
(float
)value
)
/
65536.0f
-
46.85f
; LOGI
(
"APP"
, "temperature
: %
2f \n"
,
*temperature
)
; }
else { LOGI
(
"APP"
, "
Error
on temp\n"
)
;
return
1
; }
return
0
; }
/
* i2c – the i2c
device dev_addr –
device address mem_addr – mem address mem_addr_size – mem address
data – i2c master send
data
size – i2c master send
data
size
*
/ bool si7006_getHumidity
(float
*humidity
) { uint8_t reg
= Si7006_MEAS_REL_HUMIDITY_NO_MASTER_MODE
; uint8_t read_data[
3]
= {
0}
; unsigned
int value
; hal_i2c_master_send
(
&i2c_dev
, i2c_dev.config.dev_addr
,
®
,
1
,
1000
)
; aos_msleep
(
30
)
; hal_i2c_master_recv
(
&i2c_dev
, i2c_dev.config.dev_addr
, read_data
,
2
,
1000
)
; value
=
(read_data[
0]
<
<
8
) | read_data[
1]
; LOGI
(
"APP"
, "%
0x
-
- %
0x
-
-
>
0x%x\n"
, read_data[
0]
,read_data[
1]
,value
)
;
if
(value
&
0xFFFE
) {
*humidity
=
(
(
125.0f
*
(float
)value
)
/
65535.0f
)
-
6.0f
; LOGI
(
"APP"
, "humidity
: %f \n"
,
*humidity
)
; }
else { LOGI
(
"APP"
, "
Error
on humidity\n"
)
;
return
1
; }
return
0
; }
/
/
get temp
and humidity void si7006_getTempHumidity
(float
*humidity
, float
*temperature
) { si7006_getTemperature
(temperature
)
; si7006_getHumidity
(humidity
)
; }
>
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
开发者支持
HaaS官方：https://haas.iot.aliyun.com/
HaaS技术社区：https://blog.csdn.net/HaaSTech
开发者钉钉群和公众号见下图，开发者钉钉群每天都有技术支持同学值班。
<link href="https://csdnimg.cn/release/blogv2/dist/mdeditor/css/editerView/markdown_views-d7a94ec6ab.css" rel="stylesheet">
<link href="https://csdnimg.cn/release/blogv2/dist/mdeditor/css/style-49037e4d27.css" rel="stylesheet">
</div>
