一、硬件连接配置
// 硬件连接定义（根据实际引脚调整）
#define AM2320_I2C_ADDR 0x5C << 1 // 7位地址左移1位（0xB8写/0xB9读）
#define AM2320_SDA_PIN GPIO_PIN_9
#define AM2320_SCL_PIN GPIO_PIN_8
#define AM2320_PORT GPIOB// 上拉电阻配置（需外接5.1KΩ电阻）
void AM2320_GPIO_Init(void) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();// SDA配置为开漏输出GPIO_InitStruct.Pin = AM2320_SDA_PIN;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;HAL_GPIO_Init(AM2320_PORT, &GPIO_InitStruct);// SCL配置为推挽输出GPIO_InitStruct.Pin = AM2320_SCL_PIN;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;HAL_GPIO_Init(AM2320_PORT, &GPIO_InitStruct);
}
二、I2C通信协议实现
// 基本I2C操作函数
void AM2320_I2C_Start(void) {HAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SDA_PIN, GPIO_PIN_SET);HAL_Delay(2);HAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SCL_PIN, GPIO_PIN_SET);HAL_Delay(4);HAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SDA_PIN, GPIO_PIN_RESET);HAL_Delay(3);HAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SCL_PIN, GPIO_PIN_RESET);
}void AM2320_I2C_Stop(void) {HAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SDA_PIN, GPIO_PIN_RESET);HAL_Delay(3);HAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SCL_PIN, GPIO_PIN_SET);HAL_Delay(4);HAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SDA_PIN, GPIO_PIN_SET);HAL_Delay(5);
}uint8_t AM2320_I2C_WriteByte(uint8_t data) {uint8_t ack;for (int i=0; i<8; i++) {HAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SDA_PIN, (data & 0x80) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);HAL_Delay(4);HAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SCL_PIN, GPIO_PIN_SET);HAL_Delay(4);HAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SCL_PIN, GPIO_PIN_RESET);data <<= 1;}// 接收ACKHAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SDA_PIN, GPIO_PIN_IN);HAL_Delay(4);ack = HAL_GPIO_ReadPin(AM2320_PORT, AM2320_SDA_PIN);HAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SDA_PIN, GPIO_PIN_OUT);HAL_Delay(4);return ack;
}uint8_t AM2320_I2C_ReadByte(uint8_t ack) {uint8_t data=0;HAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SDA_PIN, GPIO_PIN_IN);for (int i=0; i<8; i++) {HAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SCL_PIN, GPIO_PIN_SET);HAL_Delay(4);data <<= 1;data |= HAL_GPIO_ReadPin(AM2320_PORT, AM2320_SDA_PIN);HAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SCL_PIN, GPIO_PIN_RESET);HAL_Delay(4);}HAL_GPIO_WritePin(AM2320_PORT, AM2320_SDA_PIN, ack ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);HAL_Delay(4);return data;
}
三、传感器数据采集流程
#define AM2320_REG_HUMI_HIGH 0x00
#define AM2320_REG_TEMP_HIGH 0x02float Read_Humidity(void) {uint8_t data[4] = {0};// 唤醒传感器AM2320_I2C_Start();AM2320_I2C_WriteByte(AM2320_I2C_ADDR); // 发送设备地址HAL_Delay(1000); // 等待唤醒// 发送读取指令AM2320_I2C_Start();AM2320_I2C_WriteByte(AM2320_I2C_ADDR | 0x01); // 读模式data[0] = AM2320_I2C_ReadByte(1); // 湿度高字节data[1] = AM2320_I2C_ReadByte(1); // 湿度低字节data[2] = AM2320_I2C_ReadByte(1); // 温度高字节data[3] = AM2320_I2C_ReadByte(0); // CRC校验AM2320_I2C_Stop();// CRC校验if (CRC16_Check(data, 4, data[4]) != 0) {return -999; // 错误值}return (data[0] << 8 | data[1]) / 10.0f;
}float Read_Temperature(void) {// 类似湿度读取流程，修改寄存器地址为0x02// 省略重复代码...
}// CRC16校验算法
uint16_t CRC16_Check(uint8_t *buf, uint8_t len, uint8_t crc_buf) {uint16_t crc = 0xFFFF;for (int i=0; i<len; i++) {crc ^= (uint16_t)buf[i] << 8;for (int j=0; j<8; j++) {if (crc & 0x8000) crc = (crc << 1) ^ 0x1021;else crc <<= 1;}}return crc ^ crc_buf;
}
四、完整工程配置
- STM32CubeMX配置：
- 时钟配置：HSE 8MHz → PLL 168MHz
- GPIO配置：PB8/PB9设为GPIO_Output（开漏模式）
- 禁用HAL库默认I2C驱动
- 系统初始化：
int main(void) {HAL_Init();SystemClock_Config();AM2320_GPIO_Init();while (1) {float hum = Read_Humidity();float temp = Read_Temperature();printf("Temp: %.1fC, Hum: %.1f%%\r\n", temp, hum);HAL_Delay(2000);}
}
参考代码 AM2320的温度湿度采集的STM32F411程序 www.3dddown.com/cna/51683.html
五、关键参数说明
| 参数 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 工作电压 | 3.3V-5V | 推荐3.3V供电 |
| 测量范围 | -40℃~80℃ | 温度精度±0.5℃ |
| 0-99.9%RH | 湿度精度±3%RH | |
| 通信方式 | I2C | 默认地址0x5C（7位） |
| 数据更新周期 | 2秒 | 连续读取需间隔>2秒 |
六、调试技巧
-
逻辑分析仪捕获：
- 捕获I2C波形验证时序（起始/停止条件）
- 检查数据帧格式是否符合规范
-
错误处理：
if (hum < -40 || hum > 80) {// 触发错误处理 } -
低功耗优化：
// 进入睡眠模式前关闭GPIO HAL_GPIO_DeInit(AM2320_PORT, AM2320_SDA_PIN | AM2320_SCL_PIN);
七、扩展功能实现
1.数据存储：
#define EEPROM_ADDR 0x50
void Save_Calibration(uint16_t offset) {HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, EEPROM_ADDR, 0x00, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, (uint8_t*)&offset, 2, 100);
}
2.OLED显示：
void Display_Data(float temp, float hum) {OLED_Clear();OLED_ShowString(0,0,"Temp:");OLED_ShowNum(0,4,temp,1,16);OLED_ShowString(0,6,"C ");OLED_ShowString(1,0,"Hum:");OLED_ShowNum(1,4,hum,1,16);OLED_ShowString(1,6,"%");
}
该方案通过标准I2C协议实现AM2320数据采集，实际应用中需注意：
- 确保SCL/SDA上拉电阻（建议4.7KΩ）
- 首次读取前需等待传感器唤醒（>200ms）
- 连续读取需间隔>2秒避免数据冲突
- 建议添加软件滤波算法处理异常数据