内容介绍

基于纳芯微温度传感器NST112x、温湿度传感器NSHT30、压力传感器NSPAS3设计的环境检测桌搭

项目介绍

基于STM32为主控，通过硬件I2C和软件I2C还有ADC采集压力传感器，实现我们的数据显示到OLED屏幕上展示我们的当前桌面环境的温湿度和压强。

项目设计思路

主控选择：STM32F103C8T6
传感器选择：温度传感器：NST112x
温湿度传感器：NSHT30
压力传感器：NSPAS3
屏幕选择：0.96寸的OLED显示屏
基于这三种传感器和主控通过杜邦线连接，通过使用对应的芯片协议，根据芯片协议由主控来获取外部传感器的数据，显示到我们搭载的OLED屏幕上，从而显示我们当前周围的温湿度环境的情况。

程序设计的框图

设计思路

软件设计：之前接触过STM32开发，对于其中的HAL库开发较为熟悉，基于在电子森林中提供的哪芯微提供的芯片手册，不断了解到其中开发的过程，将其中的代码移植到STM32中就能正常驱动该程序，其中的过程不断阅读官方的数据手册和对应的查找资料。

PCB设计：在设计的过程中其中的芯片手册很贴心的提供了PCB的原理图，画板的原理图也有提供，根据其中提供的资料，使用Kid CAD进行画板，成功将三块芯片的PCB画出来并且打板成功，成功验证了其中的功能。

遇到的问题

软件：在设计NSHT30，在使用硬件I2C时，发现传感器的数据无法获取，不断的Debug，缺发现能查找得到I2C的设备地址，可以得知板子在焊接过程中没有损坏。之后通过在每一个程序中，添加串口打印，来分析I2C哪里出现了问题，最后通过在网上查找得到：STM32F103的I2C设计为了加快数据读取速度，在读取一个数据后，如果没有检测到NACK信号的话，会多读取一个数据，即多发送一个字节的时钟去读取数据，但是由于其中过程太快，如果想在接收到最后一个字节后再去发送NACK，那么下一个时钟已经出去了，导致NACK和STOP信号都没发出去，也就导致了总线死锁。
最后的解决方法是，根据数据手册上选择相同的软件I2C成功解决了问题。

硬件：在焊接NST112x的时候，芯片的封装特别小，导致在焊接的过程中不断的出现问题，一开始使用热风枪的方法，发现芯片太小，一吹会导致芯片飞出去，之后改进方法，使用加热台，先将焊盘挂一层锡，然后将芯片对准，放到加热台焊接，最后要用小镊子轻推一下实现焊盘的归位，最后实现我们的芯片安装成功，最后也是使用I2C地址扫描成功验证。

关键代码说明

NST112温度读取字节转换

// 读取温度数据
void NST112_Read_Temperature(double *temperature)
{
    uint8_t temp_data[2];
    int16_t temp_value;
    HAL_StatusTypeDef status;

    // 读取温度寄存器
    status = HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, NST112_I2C_ADDRESS, TEMP_REG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, temp_data, 2, HAL_MAX_DELAY);
    if (status != HAL_OK)
    {
        printf("Error: Failed to read temperature register, status: %d\r\n", status);
        return;
    }

    // 组合高低字节并转换为温度值
    temp_value = (int16_t)((temp_data[0] << 8) | temp_data[1]);
    *temperature = temp_value / 256.0;  // 转换为摄氏度
}

NSPAS3气压值计算

	float Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果
		//根据读取的结果转化为电压值
		float Vout = Value/4096.0*3.3;
		//通过公式计算出我们的气压值
		float Pa = Vout/0.0267135+0.1173;

NSHT30温湿度代码转换

HAL_StatusTypeDef read_temp_rh_ch(uint8_t addr, double *pout)
{
	 uint8_t dat[6];
	 uint16_t tem,hum;
	 nsht30_read_raw_single(addr,0x240b,dat);// single mode
	 tem = ((uint16_t)dat[0]<<8) | dat[1];
	 hum = ((uint16_t)dat[3]<<8) | dat[4];
	if((nst3x_crc_check(dat,2,dat[2])) && (nst3x_crc_check(dat+3,2,dat[5])))
	{
		pout[0] = -45.0 + 175.0 * (double)tem / 65535.0;
		pout[1] = 100.0 * (double)hum / 65535.0;
		
				return HAL_OK; 
	}
	 else
	{
	 return HAL_ERROR;
	}
}