【GD32 Colibri-F190R8】USB转RS485通讯模块+高精度温湿度采集（上）

annysky

经过两个星期对GD32F190的摸索和自学，现在讲所学的经验分享给大家。
第一部分    采集高精度温湿度+USART2
1.原理
通过读取SHT10模块的数据，经过数据处理之后，将采集的数据实时通过串口传输到PC机上。本次例程涉及到的知识：对串口和GD32F190端口，以及GD32F190时钟的操作。


2.初始化SHT10的端口
对于SHT10的操作之前用STM32的单片机进行示范过，操作基本是一样的。主要是对IO输入输出的配置。
初始化函数：
void SHT1x_Init(void)
{
GPIO_InitPara GPIO_InitStructure;
RCC_AHBPeriphClock_Enable(RCC_AHBPERIPH_GPIOC, ENABLE); //使能Pc端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= SDA | SCL;                  // SDA--&gtC6   SCL--&gtC7
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_MODE_OUT;      //推挽输出GPIO_MODE_OUT=0X01
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OTYPE_PP;           //端口配置为输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_SPEED_50MHZ; //IO口速度为50MHz
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PUPD_NOPULL;         //无上拉
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化
    GPIO_SetBits(GPIOC,SDA | SCL);                           //置位管脚为1
//通电传感器需要11ms进入休眠状态，在此之前不允许对传感器发送任何命令
    SHT1x_Reset();
}
在函数中，与STM32的区别是，GD32F190对推挽输出配置必须用两个结构体函数来进行配置，还是就是对端口是否上拉或下拉进行配置。个人觉得有点麻烦呢？可能我还没有体会到好处在哪里。
其他的操作并没有什么不同。


3.初始化系统时钟
在配置系统时钟时，也是遇到不小的麻烦。先看程序：
void SysTick_Configuration(void)
{
    if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 720000))
    {
        while (1);
    }
}
初始化函数配置为10us。具体计算自己可以去验证。


吐槽：在例程中给出的1ms的配置函数是这样的：
void SysTick_Configuration(void)
{
if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000))
{
while (1);
}
}
经过实际测试，该配置出来的时间为3s左右，完全是个BUG。


4.初始化串口
配置串口比较简单，对照固件库的函数说明以及硬件的端口进行操作：


void EvbUart2Config(void)
{
    GPIO_InitPara  GPIO_InitStructure;
    USART_InitPara  USART_InitStructure;


    RCC_AHBPeriphClock_Enable(RCC_AHBPERIPH_GPIOA, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClock_Enable(RCC_APB1PERIPH_USART2, ENABLE);


    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PINSOURCE2, GPIO_AF_1);
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PINSOURCE3, GPIO_AF_1);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     = GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode    = GPIO_MODE_AF;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed   = GPIO_SPEED_50MHZ;
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType   = GPIO_OTYPE_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd    = GPIO_PUPD_NOPULL;
    GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure);


    USART_DeInit( USART2 );
    USART_InitStructure.USART_BRR                 = 9600;
    USART_InitStructure.USART_WL                  = USART_WL_8B;
    USART_InitStructure.USART_STBits              = USART_STBITS_1;
    USART_InitStructure.USART_Parity              = USART_PARITY_RESET;
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HARDWAREFLOWCONTROL_NONE;
    USART_InitStructure.USART_RxorTx              = USART_RXORTX_RX | USART_RXORTX_TX;
    USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
    /* USART enable */
    USART_Enable(USART2, ENABLE);
}


4.在主函数中进行数据操作：
每采集一次温湿度和传输数据，LED灯就闪烁一次：


/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "gd32f1x0.h"
#include "systick.h"
#include "gd32f1x0_eval.h"
#include "uart.h"
#include "SHT10.h"
#include "string.h"
SHT1x sht1x; //定义传感器结构体
u8 ST[256]={"***** SHT10 实验 *****\r\n"};  
u8 T_data[256]={"温度 T=-  .  ℃\r\n湿度 H=   .  %\r\n露点 D=   .   \r\n"};
int main(void)
{
    u8 error=0,checksum;
    volatile u8 T_Display=0,H_Display=0;
    u16 T_Value=0,H_Value=0;
    SysTick_Configuration(); //初始化时钟
    EvbUart2Config();        //初始化UART
    GD_EVAL_LEDInit(LED1);   //初始化LED
    SHT1x_Init();  //初始化SHT10
    EVB_PRINTF("欢迎使用GD32分布监控室内空气质量测试系统\r\n");
    EVB_PRINTF("***** SHT10 实验 *****\r\n");
    while(1)
    {
        GD_EVAL_LEDOn(LED1); //点亮LED灯，开始读取温湿度
        delay_s(1);
//------------------------读取SHT1X传感器数据--------------------------------------
        error+=SHT1x_Measure( &T_Value,&checksum,0);  //measure temperature
        error+=SHT1x_Measure( &H_Value,&checksum,1);  //measure humidity
        if(error!=0)SHT1x_Reset(); //通讯故障,复位传感器
        else
        {
            sht1x.T_Result = T_Value;
            sht1x.H_Result = H_Value;
            SHT1X_Caculation1((float*)&sht1x.T_Result, (float*)&sht1x.H_Result );
            sht1x.Temperature=sht1x.T_Result;
            sht1x.Humidity=(u16)sht1x.H_Result;
            sht1x.DEW=SHT1X_dewpoint1(sht1x.T_Result, sht1x.H_Result);
            delay_ms(20);
        }
//------------------------------------------------------------------------------
        if(sht1x.Temperature<0)
        {
            T_data[7]=0x2d; //在温度前加符号“-”
            sht1x.Temperature=-sht1x.Temperature;        
        }
        else T_data[7]=0x20; //若温度大于0，显示为空
        T_data[8]=(sht1x.Temperature/1000) + 0x30;  
        T_data[9]=(sht1x.Temperature00/100) + 0x30;  
        T_data[11]=(sht1x.Temperature000/10) + 0x30;  
        T_data[12]=(sht1x.Temperature000) + 0x30;
        T_data[25]=(sht1x.Humidity/1000) + 0x30;  
        T_data[26]=(sht1x.Humidity00/100) + 0x30;  
        T_data[28]=(sht1x.Humidity000/10) + 0x30;  
        T_data[29]=(sht1x.Humidity000) + 0x30;
        T_data[41]=(sht1x.DEW/1000) + 0x30;  
        T_data[42]=(sht1x.DEW00/100) + 0x30;  
        T_data[44]=(sht1x.DEW000/10) + 0x30;  
        T_data[45]=(sht1x.DEW000) + 0x30;
        EVB_PRINTF((const char*)ST);
        EVB_PRINTF((const char*)T_data); //发送数据到串口   
        GD_EVAL_LEDOff(LED1);            //关闭LED灯
        delay_s(1);
    }
}
/******************* (C) COPYRIGHT 2016 LP *****END OF FILE****/


5.硬件连接与测试
将SHT10与程序中配置的端口一一连接起来，然后通过USB线与电脑连接：

打开电脑串口助手：