Renesas MCU使用SCI_I2C驱动HS3003

目录

概述

1 软硬件介绍

1.1 软件版本信息

 1.2 认识HS3003

1.2.1 HS3003特性

1.2.2 HS3003寄存器

1.2.2.1 温湿度数据寄存器

1.2.2.2 参数寄存器

1.2.2.3 一个参数配置Demo

1.2.3 温湿度值转换

1.2.4 HS3003应用电路

1.2.4.1 PIN引脚定义

1.2.4.2 sensor 应用电路

1.3 MCU与HS3003对应关系

2 FSP配置项目

2.1 配置项目参数

 2.2 生成项目文件架构

3 代码实现

3.1 I2C的库函数

3.1.1 R_SCI_I2C_Open()

3.1.2 R_SCI_I2C_Read()

3.1.3  R_SCI_I2C_Write()

3.2 应用函数接口

3.2.1 初始化函数

3.2.2 读数据函数

3.2.3 写数据函数

3.2.4 回调函数

3.3 源代码文件

4 HS3003驱动实现

4.1 编写驱动程序

4.2 编写测试代码

5 测试


概述

本文主要介绍使用Renesas MCU之i2c读写数据功能,包括硬件资源介绍,FSP配置项目的方法,还介绍了SCI_I2C的接口函数,笔者使用一款I2C接口类型的Sensor(HS3003)作为Device,使用I2C接口驱动该sensor,还编写测试函数验证其功能。

1 软硬件介绍

1.1 软件版本信息

软硬件信息版本信息
Renesas MCUR7FA4M2AD3C
KeilMDK ARM 5.38
FSP 版本5.3.0
调试工具:st-linkST-LINK/V2-1

 注意:

在Keil MDK中可以更改FSP的版本,方法如下

 1.2 认识HS3003

1.2.1 HS3003特性

HS3003是瑞萨公司出品的一款高精度温湿度传感器,下面看看其主要参数:

1.2.2 HS3003寄存器

       HS3003采用标准的I2C通信方式,对其寄存器的操作必须遵循标准的I2C时序。现在分析如何操作其寄存器,读取数据。

1.2.2.1 温湿度数据寄存器

温湿度数据寄存器的数据位定义如下,其主要由四个字节组成一个32bit数据, bit-0 和 bit-1为Mask,其主要用来标记当前数据是否有效(mask =0 数据有效), 温度数据(低16 bit ): bit-2 ~ bit ~ 15

湿度数据( 高16 bit): bit-8 ~ bit 13 

采样温湿度数据间隔时间根据配置的ADC精度来选取,精度要求越高,采样所需要的时间就越长。那么读取数据时,需要等待的时间就越长。

1.2.2.2 参数寄存器

精度参数如下:

参数寄存器列表

如何配置参数呢?芯片手册给了四个步骤

1.2.2.3 一个参数配置Demo

下面给一个各一个配置参数的范例,配置humidity 的采集精度为12bit, 那么参数设定如下:

  bit-10:  0

  bit-11: 1

typedef struct
{unsigned short res1          : 10;unsigned short tempdata      : 2;unsigned short res2          : 4;
} stru_para_bit;typedef struct{union{unsigned short data;stru_para_bit para_bit;};
}stru_para;int hs300x_init(void)
{int ret;unsigned char   buff[4];stru_para para;// step-1 write data from 0x06buff[0] = 0x06;buff[1] = 0;buff[2] = 0;ret = write(fd, buff, 3);if( ret < 0 ){printf("read temper cmd to hs3003 register failure.\n");return -1;}// step -2: read reg - 0x81buff[0] = 0x81;ret = write(fd, buff, 1);if( ret < 0 ){printf("read cmd to hs3003 register failure. \r\n");return -1;}ret = read(fd, buff, 2);if( ret < 0 ){printf("write cmd to hs3003 register failure.\n");return -1;}printf(" read reg: 0x81 - data0 = %02x data1 = %02x \r\n",buff[0],buff[1]);//step -3:  write data from 0x46para.data = buff[0]<<8 | buff[1];para.para_bit.tempdata = 1; buff[0] = 0x46;buff[1] = (unsigned char)para.data;buff[2] = (unsigned char)(para.data>>8);ret = write(fd, buff, 3);if( ret < 0 ){printf("write cmd to hs3003 register failure. \r\n");return -1;}printf("write reg: 0x46 - data0 = %02x data1 = %02x \r\n",buff[0],buff[1]);return 0;
}

1.2.3 温湿度值转换

datasheet中给的转换公式如下:

下面看看在程序中如何实现温湿度值转换的

首先定义一个数据结构


typedef struct
{unsigned int mask          : 2;unsigned int tempdata      : 14;unsigned int humidydata    : 14;unsigned int res           : 2;
} Datafetch_bit;typedef struct{union{unsigned int data;Datafetch_bit fetch_bit;};float tempval;float humival;
}hs300x_data;

       从温湿度的数据寄存器中读取出来有四个分别为8bit的数据, 将该数据拼成一个32bit的数据,在赋值给data, 上述数据结构会自动解析该数据。通过mask位判断数据是否有效。

    phs300x_data->data = ((buff[0] << 24U) |(buff[1] << 16U) |(buff[2] << 8U)|(buff[3]));if( phs300x_data->fetch_bit.mask == HS300X_DATA_VALID){// get temperature value val = phs300x_data->fetch_bit.tempdata;phs300x_data->tempval = (double)val/(double)(HS300X_DATA_FACTOR) * 165.0 - 40;printf(" - TM(C): %.2f \r\n", phs300x_data->tempval);// get humidity value val = phs300x_data->fetch_bit.humidydata;phs300x_data->humival = (double)val/(double)(HS300X_DATA_FACTOR) * 100.0;printf(" - HM(\%): %.2f \r\n", phs300x_data->humival);}

1.2.4 HS3003应用电路

1.2.4.1 PIN引脚定义

传感器封装

pin引脚

1.2.4.2 sensor 应用电路

下面是传感器模块的实际应用电路:

1.3 MCU与HS3003对应关系

MCU接口HS3003功能
P409SDAI2C数据端口
P408SCLI2C时钟接口

2 FSP配置项目

2.1 配置项目参数

1)配置系统时钟,根据硬件特性配置时钟,笔者的板卡上的晶振为12M Hz

 2) 在Pins面板配置SCI3,使能I2C,并且配置IO端口

3)在Stacks面板创建i2c的object

 配置参数

 2.2 生成项目文件架构

点击Generate Project content 按钮,生成项目文件,其文件架构如下:

3 代码实现

3.1 I2C的库函数

3.1.1 R_SCI_I2C_Open()

函数原型:


fsp_err_t R_SCI_I2C_Open	(	i2c_master_ctrl_t *const 	p_api_ctrl,i2c_master_cfg_t const *const 	p_cfg )	

函数功能: 打开I2C设备

返回值介绍:

FSP_SUCCESSRequested clock rate was set exactly.
FSP_ERR_ALREADY_OPENModule is already open.
FSP_ERR_IP_CHANNEL_NOT_PRESENTChannel is not available on this MCU.
FSP_ERR_ASSERTIONParameter check failure due to one or more reasons below:
  1. p_api_ctrl or p_cfg is NULL.
  2. extended parameter is NULL.
  3. Callback parameter is NULL.
  4. Clock rate requested is greater than 400KHz
  5. Invalid IRQ number assigned

3.1.2 R_SCI_I2C_Read()

函数原型:


fsp_err_t R_SCI_I2C_Read	(	i2c_master_ctrl_t *const 	p_api_ctrl,uint8_t *const 	p_dest,uint32_t const 	bytes,bool const 	restart )	

函数功能: 从I2C设备执行读取操作。当操作(成功)完成时,调用者将通过回调中的I2C_MASTER_EVENT_RX_COMPLETE收到通知。

返回值:

FSP_SUCCESSFunction executed without issue.
FSP_ERR_ASSERTIONThe parameter p_ctrl, p_dest is NULL, bytes is 0.
FSP_ERR_INVALID_SIZEProvided number of bytes more than uint16_t size (65535) while DTC is used for data transfer.
FSP_ERR_NOT_OPENDevice was not even opened.

3.1.3  R_SCI_I2C_Write()

函数原型:


fsp_err_t R_SCI_I2C_Write	(	i2c_master_ctrl_t *const 	p_api_ctrl,uint8_t *const 	p_src,uint32_t const 	bytes,bool const 	restart )	

函数功能: 对I2C设备进行写操作,如果相关通道上已经有正在进行的I2C传输,则此函数将失败。否则,将开始I2C写操作。当用户没有提供回调时,该函数执行阻塞写入。否则,写操作是非阻塞的,并且当操作完成时将通过回调中的I2C_EVENT_TX_COMPLETE通知调用者。

返回值:

FSP_SUCCESSFunction executed without issue.
FSP_ERR_ASSERTIONp_ctrl, p_src is NULL.
FSP_ERR_INVALID_SIZEProvided number of bytes more than uint16_t size (65535) while DTC is used for data transfer.
FSP_ERR_NOT_OPENDevice was not even opened.

3.2 应用函数接口

创建bsp_i2c.c文件,实现i2c的应用函数接口

3.2.1 初始化函数

代码第24行:打开端口

代码第27行:设置设备地址

3.2.2 读数据函数

代码第54行:从设备中读取数据

代码第57行:判断接收数据是否完成

 3.2.3 写数据函数

代码第36行:从设备中写数据

代码第41行:判断写数据是否完成

3.2.4 回调函数

代码第16行:接收当前event

 

3.3 源代码文件

 创建 bsp_i2c.c文件,编写以下代码:

 /*FILE NAME  :  bsp_i2c.cDescription:  i2c interface function Author     :  tangmingfei2013@126.comDate       :  2024/06/03*/
#include "bsp_i2c.h" 
#include "hal_data.h"i2c_master_event_t g_i2c_callback_event;void g_i2c2_callback (i2c_master_callback_args_t * p_args)
{if (NULL != p_args){g_i2c_callback_event = p_args->event;}
} void i2c2_init_para( uint32_t const slaveAddress )
{fsp_err_t err;err = R_SCI_I2C_Open(&g_i2c2_ctrl, &g_i2c2_cfg);assert(FSP_SUCCESS == err);err = R_SCI_I2C_SlaveAddressSet(&g_i2c2_ctrl, slaveAddress, I2C_MASTER_ADDR_MODE_7BIT);assert(FSP_SUCCESS == err);
}void i2c2_write_bytes(uint8_t *pbuff, uint16_t length )
{unsigned int timeout_ms = 100;fsp_err_t err;err = R_SCI_I2C_Write(&g_i2c2_ctrl, pbuff, length, false);assert(FSP_SUCCESS == err);g_i2c_callback_event = I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;/* Since there is nothing else to do, block until Callback triggers*/while ((I2C_MASTER_EVENT_TX_COMPLETE != g_i2c_callback_event) && timeout_ms){R_BSP_SoftwareDelay(1U, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);timeout_ms--;;}
}void i2c2_read_bytes(uint8_t *pbuff, uint16_t length )
{unsigned int timeout_ms = 100;fsp_err_t err;g_i2c_callback_event = I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;err = R_SCI_I2C_Read(&g_i2c2_ctrl, pbuff, length, false);assert(FSP_SUCCESS == err);/* Since there is nothing else to do, block until Callback triggers*/while ((I2C_MASTER_EVENT_RX_COMPLETE != g_i2c_callback_event) && timeout_ms){R_BSP_SoftwareDelay(1U, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);timeout_ms--;;}
}/* End of this file */

4 HS3003驱动实现

4.1 编写驱动程序

1)创建hs3003_drv.c文件,编写如下代码:

  /*FILE NAME  :  hs3003_drv.cDescription:  hs3003 driverAuthor     :  tangmingfei2013@126.comDate       :  2024/06/03*/
#include "bsp_i2c.h" 
#include "hal_data.h"
#include "hs3003_drv.h"int hs300x_init(void)
{unsigned char buff[4];stru_para para;i2c2_init_para(HS300X_ADDR);// step-1 write data from 0x06buff[0] = 0x06;buff[1] = 0;buff[2] = 0;i2c2_write_bytes(buff, 3);// step -2: read reg - 0x81buff[0] = 0x81;i2c2_write_bytes(buff, 1);i2c2_read_bytes(buff, 2);//step -3:  write data from 0x46para.data = (unsigned int)(buff[0]<<8 | buff[1]);para.para_bit.tempdata = 1; buff[0] = 0x46;buff[1] = (unsigned char)para.data;buff[2] = (unsigned char)(para.data>>8);i2c2_write_bytes( buff, 3);return 0;
}int hs300x_read_value(hs300x_data *phs300x_data)
{unsigned char buff[4];unsigned int val;stru_para para;// write data to 0xa0para.data = 0;buff[0] = 0xa0;buff[1] = (unsigned char)para.data;buff[2] = (unsigned char)(para.data>>8);i2c2_write_bytes(buff, 3);R_BSP_SoftwareDelay( 1, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);i2c2_read_bytes(buff, 4);phs300x_data->data = (unsigned int)((buff[0] << 24U) |(buff[1] << 16U) |(buff[2] << 8U)|(buff[3]));if( phs300x_data->fetch_bit.mask == HS300X_DATA_VALID){// get temperature value val = phs300x_data->fetch_bit.tempdata;phs300x_data->tempval = (float)((double)val/(double)(HS300X_DATA_FACTOR) * 165.0 - 40);// get humidity value val = phs300x_data->fetch_bit.humidydata;phs300x_data->humival = (float)((double)val/(double)(HS300X_DATA_FACTOR) * 100.0);}return 0;
}/* End of this file */

2)创建hs3003_drv.h文件,编写如下代码:

 /*FILE NAME  :  hs3003_drv.cDescription:  hs3003 driverAuthor     :  tangmingfei2013@126.comDate       :  2024/06/03*/#ifndef HS3003_DRV_H#define HS3003_DRV_H#include "hal_data.h"/* hs3003 i2c address */
#define HS300X_ADDR                          (0x44U)#define HS300X_DATA_VALID                    (0x00U)
#define HS300X_DATA_STALE                    (0x01U)
#define HS300X_STATUS_MASK                   (0xC0000000U)
#define HS300X_STATUS_POS                    (30U)#define HS300X_DATA_MASK                     (0x3FFFFFFCU)
#define HS300X_HUMI_DATA_MASK                (0x3FFF0000U)
#define HS300X_HUMI_DATA_POS                 (16U)
#define HS300X_TEMP_DATA_MASK                (0x0000FFFCU)
#define HS300X_TEMP_DATA_POS                 (2U)#define HS300X_REG_R_TRG                     0X06
#define HS300X_REG_W_TRG                     0X46/* calculation formula, 2^14 - 1 */
#define HS300X_DATA_FACTOR                   (16383U)typedef struct
{unsigned int mask          : 2;unsigned int tempdata      : 14;unsigned int humidydata    : 14;unsigned int res           : 2;
} Datafetch_bit;typedef struct{union{unsigned int data;Datafetch_bit fetch_bit;};float tempval;float humival;
}hs300x_data;typedef struct
{unsigned int res1          : 10;unsigned int tempdata      : 2;unsigned int res2          : 4;
} stru_para_bit;typedef struct{union{unsigned int data;stru_para_bit para_bit;};
}stru_para;int hs300x_init(void);
int hs300x_read_value(hs300x_data *phs300x_data);#endif   /* HS3003_DRV_H */

4.2 编写测试代码

代码第48行:初始化hs3003

代码第60行:读取hs3003温湿度值

5 测试

编译代码,然后将代码下载到板卡中,运行代码

当吧手指放到hs3003芯片上,温湿度值就会变化

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/861446.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Django-开发一个列表页面

需求 基于ListView,创建一个列表视图,用于展示"BookInfo"表的信息要求提供分页提供对书名,作者,描述的查询功能 示例展示: 1. 数据模型 models.py class BookInfo(models.Model):titlemodels.CharField(verbose_name"书名",max_length100)authormode…

【八股系列】Vue中的<keep-alive>组件:深入解析与实践指南

&#x1f389; 博客主页&#xff1a;【剑九 六千里-CSDN博客】 &#x1f3a8; 上一篇文章&#xff1a;【探索响应式布局的奥秘&#xff1a;关键技术与实战代码示例】 &#x1f3a0; 系列专栏&#xff1a;【面试题-八股系列】 &#x1f496; 感谢大家点赞&#x1f44d;收藏⭐评论…

正则表达式;grep、sed、awk、soft、uniq、tr 详解

正则表达式 概念 正则表达式&#xff08;Regular Expression&#xff0c;常简写为regex、regexp或RE&#xff09;是一种强大的文本处理工具&#xff0c;它使用一种特殊的字符序列来帮助用户检查一个字符串是否与某种模式匹配。 标准正则表达式 首先安装正则表达式pcre库 创…

C++ | Leetcode C++题解之第200题岛屿数量

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; class Solution { private:void dfs(vector<vector<char>>& grid, int r, int c) {int nr grid.size();int nc grid[0].size();grid[r][c] 0;if (r - 1 > 0 && grid[r-1][c] 1) dfs(grid, r - 1, c);if (r …

Shell 编程入门

优质博文&#xff1a;IT-BLOG-CN 【1】x.sh文件内容编写&#xff1a; 固定开头&#xff1a;#&#xff01;/bin/sh&#xff1b; 【2】学习的第一个命令就是echo输出的意思&#xff1b; 【3】其实shell脚本也就是在文件中写命令&#xff0c;但是我们要写的是绝对路径&#xff1a…

mysql岗位实习----教务系统管理

教务管理系统 一、DDL CREATE TABLE users (user_id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 用户ID,username varchar(50) NOT NULL COMMENT 用户名,password varchar(255) NOT NULL COMMENT 密码,gender enum(男,女) NOT NULL COMMENT 性别,email varchar(100) DEFAULT N…

C++初学者指南第一步---14.函数调用机制

C初学者指南第一步—14.函数调用机制 文章目录 C初学者指南第一步---14.函数调用机制1.记住&#xff1a;内存的结构2.函数调用是如何工作的3. 不要引用局部变量4. 常见编译器优化5. Inlining内联 1.记住&#xff1a;内存的结构 堆&#xff08;自由存储&#xff09; 用于动态存…

Redis-实战篇-缓存雪崩

文章目录 1、缓存雪崩2、解决方案&#xff1a; 1、缓存雪崩 缓存雪崩是指在同一时段大量的缓存key同时失效或者Redis服务宕机&#xff0c;导致大量请求到达数据库&#xff0c;带来巨大压力。 2、解决方案&#xff1a; 给不同的key的TTL添加随机值利用Redis集群提高服务的可用性…

华为电脑重装系统如何操作?电脑Win11系统重装注意什么?图文详细解答

随着科技的不断进步&#xff0c;操作系统更新换代的步伐也日益加快。华为电脑作为市场中的佼佼者&#xff0c;其搭载的Windows 11系统凭借其强大的性能和丰富的功能受到了用户的广泛好评。然而&#xff0c;随着使用时间的推移&#xff0c;系统可能会出现各种问题&#xff0c;如…

验证码技术 easy-captcha

依赖 <!-- easy-captcha用来生成验证码&#xff0c;由于jdk9以后&#xff0c;内置JavaScript去掉了&#xff0c;所以需要导入这个org.openjdk.nashorn --> <dependency><groupId>com.github.whvcse</groupId><artifactId>easy-captcha</arti…

牛客挑战赛75 D. 不存在的玩家(sg图dp)

题目 思路来源 灵茶山群群友 https://blog.csdn.net/Code92007/article/details/110354429 题解 其实想了想&#xff0c;和20年小米邀请赛决赛这个G题的dp思路是一样的&#xff0c;姑且称为sg图dp吧 按sg值从大到小dp&#xff0c;每次补上全局sg值-1的这些点&#xff0c; …

网约车停运损失费:2、协商过程

目录 &#x1f345;点击这里查看所有博文 随着自己工作的进行&#xff0c;接触到的技术栈也越来越多。给我一个很直观的感受就是&#xff0c;某一项技术/经验在刚开始接触的时候都记得很清楚。往往过了几个月都会忘记的差不多了&#xff0c;只有经常会用到的东西才有可能真正记…

Houdini 通过wedge来做模拟参数对比 (PDG TOP)

我们的设定如下例子 这是个简单的布料悬挂的例子。上方两个角分别被固定住了&#xff0c;然后在distance约束下布料下垂。 我们现在的目的是想要对比不同的streach stiffness对模拟的影响。 第一步&#xff1a;找到stiffness参数&#xff0c;右键expression->edit expre…

iis控制文件或者文件夹是否允许被访问

问题 出于数据或者网络安全&#xff0c;禁止扫描工具直接扫描到某些包含敏感信息的文件&#xff0c;尤其比如日志、配置&#xff0c;如何不写代码&#xff0c;使用iis处理呢&#xff1f; 假设有如下网站&#xff0c;访问http://localhost:6001/Logs/20240626.txt就会出现日志&…

AI开发Windows环境搭建

文章目录 1. GPU 支持检查2. 安装 Anaconda3. 创建 PyTorch 虚拟环境3.2 创建虚拟 PyTorchEnv 环境3.3 检查、激活、推出虚拟环境3.4 虚拟环境中python包管理3.5 虚拟环境中安装 PyTorch 框架 4. TensorFlow 安装 1. GPU 支持检查 打开 Task Manager (任务管理器&#xff09;&…

DPDK使用make编译并运行示例程序

环境&#xff1a; VMware Workstation 16 Pro 16.2.4 虚拟机系统&#xff1a;Centos 8 DPDK版本&#xff1a;stable-20.11.10 下载源码后&#xff0c;使用meson和ninja编译完成、配置并挂载大页、内核和VFIO设置完成&#xff0c;在dpdk源码目录下的build/…

docker搭建mongo分片集群

1、mongo分片集群 MongoDB分片集群是一种可扩展的数据库架构&#xff0c;用于处理大量数据和高并发访问。它将数据分成多个分片&#xff0c;并将这些分片分布在多个服务器上&#xff0c;从而实现数据的平衡存储和并行处理 。 通过使用MongoDB的分片集&#xff0c;可以实现数据…

NestJs 使用 RabbitMQ

NestJs 使用 RabbitMQ 既然是使用 RabbitMQ 那先不管其他的 把 RabbitMQ 装上再说 RabbitMQ 安装 这里直接找他们官网就行 Installing RabbitMQ | RabbitMQ 这里我们选择使用 docker 安装 快捷方便 这里直接参考&#xff1a; https://juejin.cn/post/719843080185010591…

鸿蒙面试心得

自疫情过后&#xff0c;java和web前端都进入了冰河时代。年龄、薪资、学历都成了找工作路上躲不开的门槛。 年龄太大pass 薪资要高了pass 学历大专pass 好多好多pass 找工作的路上明明阳关普照&#xff0c;却有一种凄凄惨惨戚戚说不清道不明的“优雅”意境。 如何破局&am…

宿主机无法通过ip连接wsl2解决方案

文章目录 原因排查网络模式win11防火墙关闭wsl ubuntu防火墙 如果之前能连接现在连接不上可以参考该方案 原因排查 网络模式win11防火墙(win11新增了Hyper-V防火墙)wsl2 ubuntu防火墙 网络模式 wsl2的默认网络模式是NAT&#xff0c;建议修改为镜像模式。在C:\Users\<User…