基于STM32F411的AM2320温湿度采集程序。AM2320是一款常用的数字温湿度复合传感器，它支持I2C和单总线两种通信方式。由于其出厂已校准并能直接输出补偿后的数字信息，因此使用起来比较方便。
硬件连接 (AM2320 与 STM32F411)
首先，正确连接硬件是成功读取数据的第一步。AM2320通常采用4引脚封装（VDD、SDA、GND、SCL），但其通信方式可以配置。
| AM2320 引脚 | STM32F411 引脚 | 说明 |
|---|---|---|
| VDD | 3.3V | 电源正极 |
| GND | GND | 电源地 |
| SDA | 可选 PB7 或 PB9 | 串行数据线 |
| SCL | 可选 PB6 或 PB8 | 串行时钟线 (I2C模式) |
注意：
- I2C 模式：需要连接 SDA 和 SCL 两条线，并且通常都需要连接上拉电阻（例如4.7KΩ）到3.3V。
- 单总线模式：只需连接 SDA 线，SCL引脚需要接地。SDA线上同样需要上拉电阻。
软件编程
I2C 通信模式示例
以下是基于HAL库的STM32F411程序示例，采用I2C通信方式读取AM2320。
1. I2C 初始化
首先需要初始化I2C外设。
#include "stm32f4xx_hal.h"I2C_HandleTypeDef hi2c1;void MX_I2C1_Init(void) {hi2c1.Instance = I2C1;hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000; // AM2320建议I2C时钟频率在100kHz以内hi2c1.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;hi2c1.Init.OwnAddress1 = 0;hi2c1.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;hi2c1.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;hi2c1.Init.OwnAddress2 = 0;hi2c1.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;hi2c1.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;if (HAL_I2C_Init(&hi2c1) != HAL_OK) {Error_Handler();}
}
2. AM2320 读取函数
AM2320的读取过程通常分为三步：唤醒传感器、发送读取指令、读取数据。
// 函数声明
uint8_t AM2320_Read_Temp_Hum(I2C_HandleTypeDef *hi2c, float *Temperature, float *Humidity);// 读取AM2320的温湿度数据
// 返回值: 0-成功, 其他-错误
uint8_t AM2320_Read_Temp_Hum(I2C_HandleTypeDef *hi2c, float *Temperature, float *Humidity) {uint8_t buf[8];uint16_t hum, temp;// 1. 唤醒传感器（这个步骤有时可以省略，但为了保证稳定性最好加上）// 发送设备地址(写操作) HAL_I2C_Master_Transmit(hi2c, 0xB8, 0x00, 0, HAL_MAX_DELAY);HAL_Delay(1); // 等待至少800us// 2. 发送读取指令buf[0] = 0x03; // 功能码：读取寄存器buf[1] = 0x00; // 起始地址高字节buf[2] = 0x04; // 起始地址低字节（这里是从湿度寄存器开始读）buf[3] = 0x02; // 读取的寄存器数量（温湿度共两个寄存器）if (HAL_I2C_Master_Transmit(hi2c, 0xB8, buf, 4, HAL_MAX_DELAY) != HAL_OK) {return 1; // 发送指令失败}HAL_Delay(2); // 等待传感器准备数据// 3. 读取数据（6个字节：2字节湿度 + 2字节温度 + 2字节CRC）if (HAL_I2C_Master_Receive(hi2c, 0xB9, buf, 6, HAL_MAX_DELAY) != HAL_OK) {return 2; // 读取数据失败}// 4. 校验CRC（此处简化处理，实际应用建议添加CRC校验）// 可参考AM2320数据手册中的CRC校验方法// 5. 数据转换hum = (buf[0] << 8) | buf[1]; // 组合湿度值temp = (buf[2] << 8) | buf[3]; // 组合温度值*Humidity = hum / 10.0; // 湿度转换为百分比*Temperature = temp / 10.0; // 温度转换为摄氏度return 0; // 读取成功
}
3. 主循环中的调用
int main(void) {HAL_Init();SystemClock_Config();MX_GPIO_Init();MX_I2C1_Init();float temperature, humidity;while (1) {if (AM2320_Read_Temp_Hum(&hi2c1, &temperature, &humidity) == 0) {// 读取成功，在这里处理温湿度数据// 例如：通过串口打印，或者显示到OLED上printf("Temperature: %.1f C, Humidity: %.1f %%\n", temperature, humidity);} else {printf("Failed to read from AM2320 sensor!\n");}HAL_Delay(2000); // 每2秒读取一次}
}
单总线通信模式要点
如果你选择使用单总线模式，需要注意以下几点：
- 接线：只连接SDA线，并将SCL引脚接地。SDA需要上拉电阻。
- 时序要求：单总线通信对时序要求非常严格，需要精确的微秒级延时。
- 通信过程：
- 启动信号：主机（MCU）拉低总线至少800μs，然后释放。
- 传感器响应：AM2320会拉低总线80μs左右作为应答，然后拉高80μs左右。
- 数据传输：之后开始传输40位（5字节）数据（湿度高位、湿度低位、温度高位、温度低位、CRC校验码）。
- 信号表示：位信号“0”和“1”由高电平的持续时间区分（“0”通常为26~28μs，“1”通常为70μs）。
参考程序与资源
- Keil5平台上的AM2320单总线示例：这个资源提到在Keil5平台上有用单总线实现AM2320温湿度采集的STM32F411程序。
- 代码 AM2320的温度湿度采集的STM32F411程序 www.youwenfan.com/contentcng/51683.html
- STM32F103与AM2320的示例：虽然基于STM32F103，但其读取AM2320的逻辑（包括I2C和单总线）是相似的，具有很强的参考价值，尤其提供了CRC校验和数据处理细节。
- AM2320数据手册：始终是最权威的参考资料，包含了详细的电气特性、通信协议、时序图和CRC校验算法。