STM32CubeMX | SGP30:基于STM32使用HAL库对空气质量传感器进行驱动(硬件II2+模拟IIC)

SGP30:基于STM32使用HAL库对空气质量传感器进行驱动(硬件II2+模拟IIC)



本章博客涉及代码,关注以下公众号,回复关键字sgp30获取下载链接!


(1)传感器实物

官方技术手册:https://www.sensirion.com/fileadmin/user_upload/customers/sensirion/Dokumente/9_Gas_Sensors/Datasheets/Sensirion_Gas_Sensors_Datasheet_SGP30.pdf

实物图:
SGP30传感器图
模块图:


(2)传感器参数

SGP30是一款单一芯片上具有多个传感元件的金属氧化物室内气体传感器,内集成4个气体传感元件,具有完全校准的空气质量输出信号,主要是对空气质量进行检测。可以输出:

  • TVOC(Total Volatile Organic Compounds,总挥发性有机物),量程为0~60000ppb;
  • CO2浓度,量程400~60000ppm。

另外注意:

  • SGP30模块上电需要一定时间初始化,在初始化阶段读取的CO2浓度为400ppm,TVOC为0ppd且恒定不变。因此上电后一直读直到TVOC不为0并且CO2不为400,SGP30模块才初始化完成。
  • 初始化完成后刚开始读出数据会波动比较大,属于正常现象,一段时间后会逐渐趋于稳定。
  • 气体类传感器比较容易受环境影响,测量数据出现波动是正常的,可以添加滤波函数进行滤波。

(3)传感器接口

SGP30传感器使用的是IIC接口,主要注意的是IIC的频率是最大不超过400kHz:

IIC从机地址是0X58,由于地址只用到了7bit,最高位未使用,最低位为判断是读还是写,为0是读,为1是写,所以:

  • 对于写SGP30时候,地址为(0X58 << 1) = 0XB0
  • 对于读SGP30时候,地址为((0X58 << 1)) | 0X01 = 0XB1

SGP30的命令都是双字节的,先发高位,有如下命令:

以初始化SGP30命令(0X2003)为例,IIC发送的数据为:0XB0、0X20、0X03

除去以上命令外,还有两个命令,一个是软件复位、另一个是读取串号。


(4)STM32工程配置

这里我使用的是STM32F103RBT6这款单片机,主频72M,使用IIC接口2。



(5)代码编写

代码中我实现了硬件IIC和软件IIC我都实现了,通过宏定义切换:

移植时候主要是实现这两个IIC的读写函数:

软件复位:

模块初始化:

读取TVOC和CO2:

读取串号:


ends…

版权声明:本文为CSDN博主「雍正不秃头」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/qq153471503/article/details/121242076

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本章博客涉及代码,关注以下公众号,回复关键字sgp30获取下载链接!


(1)传感器实物

官方技术手册:https://www.sensirion.com/fileadmin/user_upload/customers/sensirion/Dokumente/9_Gas_Sensors/Datasheets/Sensirion_Gas_Sensors_Datasheet_SGP30.pdf

实物图:
SGP30传感器图
模块图:


(2)传感器参数

SGP30是一款单一芯片上具有多个传感元件的金属氧化物室内气体传感器,内集成4个气体传感元件,具有完全校准的空气质量输出信号,主要是对空气质量进行检测。可以输出:

  • TVOC(Total Volatile Organic Compounds,总挥发性有机物),量程为0~60000ppb;
  • CO2浓度,量程400~60000ppm。

另外注意:

  • SGP30模块上电需要一定时间初始化,在初始化阶段读取的CO2浓度为400ppm,TVOC为0ppd且恒定不变。因此上电后一直读直到TVOC不为0并且CO2不为400,SGP30模块才初始化完成。
  • 初始化完成后刚开始读出数据会波动比较大,属于正常现象,一段时间后会逐渐趋于稳定。
  • 气体类传感器比较容易受环境影响,测量数据出现波动是正常的,可以添加滤波函数进行滤波。

(3)传感器接口

SGP30传感器使用的是IIC接口,主要注意的是IIC的频率是最大不超过400kHz:

IIC从机地址是0X58,由于地址只用到了7bit,最高位未使用,最低位为判断是读还是写,为0是读,为1是写,所以:

  • 对于写SGP30时候,地址为(0X58 << 1) = 0XB0
  • 对于读SGP30时候,地址为((0X58 << 1)) | 0X01 = 0XB1

SGP30的命令都是双字节的,先发高位,有如下命令:

以初始化SGP30命令(0X2003)为例,IIC发送的数据为:0XB0、0X20、0X03

除去以上命令外,还有两个命令,一个是软件复位、另一个是读取串号。


(4)STM32工程配置

这里我使用的是STM32F103RBT6这款单片机,主频72M,使用IIC接口2。



(5)代码编写

代码中我实现了硬件IIC和软件IIC我都实现了,通过宏定义切换:

移植时候主要是实现这两个IIC的读写函数:

软件复位:

模块初始化:

读取TVOC和CO2:

读取串号:


ends…

版权声明:本文为CSDN博主「雍正不秃头」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/qq153471503/article/details/121242076

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