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外观

​

  AHT10，新一代温湿度传感器在尺寸与智能方面建立了新的标准：它嵌入了适于回流焊的双列扁平无引脚SMD 封装，底面 4 x 5mm ，高度1.6mm。传感器输出经过标定的数字信号，标准 I2C 格式。AHT10 配有一个全新设计的 ASIC专用芯片、一个经过改进的MEMS半导体电容式湿度传感元件和一个标准的片上温度传感元件，其性能已经大大提升甚至超出了前一代传感器的可靠性水平，新一代温湿度传感器，经过改进使其在恶劣环境下的性能更稳定。每一个传感器都经过校准和测试，在产品表面印有产品批号。由于对传感器做了改良和微型化改进，因此它的性价比更高，并且最终所有设备都将得益于尖端的节能运行模式。

  应用范围主要在暖通空调 、除湿器、测试及检测设备、消费品、汽车 、自动控制、数据记录器、气象站、家电、湿度调节、医疗及其他相关温湿度检测控制。

模块来源 ​

规格参数 ​

工作电压：1.8~3.6V

工作电流：0.25~23uA

湿度误差：±2%RH

温度误差：±0.3℃

输出方式: IIC

管脚数量：3 Pin

以上信息见厂家资料文件

移植过程 ​

我们的目标是将例程移植至开发板上【能够测量环境温湿度】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。

查看资料 ​

器件地址为 0x38 ，但是最后一位是读写位，需要空出一位给读写位，因此需要左移一位，即 0x38<<1 得到 0X70

采集步骤：(写=0，读=1)

起始信号->器件地址左移1位+写 -> 等待传感器应答 -> 发送触发测量命令（0XAC）-> 等待传感器应答 -> 发送数据位0X33 -> 等待传感器应答 -> 发送数据位0x00 -> 等待传感器应答 -> 停止信号（可不加）-> 起始信号 ->器件地址左移1位+读 -> 等待传感器应答 -> 读取8位数据（状态字）-> 主机发送应答 -> 读取湿度高位数据 -> 主机发送应答 -> 读取湿度低位数据 -> 主机发送应答-> 读取湿度最后4位数据和温度最高的4位数据 -> -> 主机发送应答 -> 读取温度8数据 -> 主机发送应答-> 读取温度8位数据 -> 主机发送应答 -> 停止信号。

8位状态字，各个位表示的意义。

示例：

c
状态位 = 0x1C

        0X1C = 0001 1100
        bit7  = 设备空闲
        bit6~5= NOR mode
        bit4  = 保留
        BIT3  = 1已校准
        bit0~2= 保留

湿度换算公式：其中SRH等于读取到的20位湿度数据整合后的数据。

温度换算公式：其中ST等于读取到的20位温度数据整合后的数据。

引脚选择 ​

这里选择的引脚见引脚接线表

代码移植 ​

下载为大家准备的驱动代码文件夹，复制到自己工程中\luban-lite\application\rt-thread\helloworld\user-bsp文件夹下

驱动代码文件夹下载

📌 资料下载中心（点击跳转）

📌 在 资料下载中心->模块移植资料下载 里面的该章节压缩包中。

提示

如果未找到 user-bsp 这个文件夹，说明你未进行模块移植的前置操作。请转移到手册使用必要操作（点击跳转）中进行必要的配置操作！！！

接下来打开自己的工程，开始修改Kconfig文件。

1、在 VSCode 中打开 application\rt-thread\helloworld\Kconfig 文件

2、在该文件的 #endif 前面添加该模块的 Kconfig路径语句

shell
# AHT10温湿度传感器
source "application/rt-thread/helloworld/user-bsp/aht10-temp-humi-sensor/Kconfig"

1、我们 双击 luban-lite 文件夹下的 win_env.bat 脚本打开env工具：

2、输入以下命令列出所有可用的默认配置：

shell
scons --list-def

3、选择 d13x_JLC_rt-thread_helloworld 这个配置！这个是我们衡山派开发板的默认配置！输入以下命令即可：

shell
scons --apply-def=7

或者

shell
scons --apply-def=d13x_JLC_rt-thread_helloworld_defconfig

这两个命令作用是一样的，一个是 文件名 ，一个是 编号 ！！！

4、输入以下命令进入menuconfig菜单

shell
scons --menuconfig

进入以下界面：

5、选中 Porting code using the LCKFB module

按 Y 选中

按 N 取消选中

方向键 左右 调整 最下面菜单的选项

方向键 上下 调整 列表的选项

回车 执行最下面菜单的选项

6、回车进入 Porting code using the LCKFB module 菜单

7、按方向键 上下 选中 Using AHT10 temperature and humidity sensor 后按 Y 键，看到前面括号中出现一个 * 号，就可以下一步了。

8、按方向键 左右 选中 <Save> 然后一路回车，然后 退出 即可

编译 ​

我们 保存并退出menuconfig菜单 之后，输入以下命令进行编译：

shell
scons

或

shell
scons -j16

-j 用来选择参与编译的核心数: 我这里是选择16

大家可以根据自己的电脑来选择

核心越多编译越快

如果写的数量高于电脑本身，那么就自动按照最高可用的来运行！

镜像烧录 ​

编译完成之后会在 \luban-lite\output\d13x_JLC_rt-thread_helloworld\images 文件夹下生成一个 d13x_JLC_v1.0.0.img 镜像文件！

然后我们烧录镜像，具体的教程请查看：镜像烧录（点击跳转🚀）

到这里完成了，请移步到 最后一节 进行移植验证。

工程代码解析 ​

bsp_aht10.c ​

c
/*
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 */

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <getopt.h>
#include <sys/time.h>
#include <rtthread.h>
#include <inttypes.h>
#include <finsh.h>
#include "hal_adcim.h"
#include "rtdevice.h"
#include "aic_core.h"
#include "aic_log.h"
#include "hal_gpai.h"
#include "aic_hal_gpio.h"
#include "hal_i2c.h"
#include "bsp_aht10.h"

#define I2C_BUS_NAME	"i2c0"           				/* I2C总线设备名称 */
#define SLAVE_ADDR      0x38 							/* 器件地址 */

static struct rt_i2c_bus_device *i2c_bus = RT_NULL;     /* I2C总线设备句柄 */

double Temperature = 0.0, Humidity = 0.0;

/* 发送数据 */
static rt_err_t write_data(struct rt_i2c_bus_device *bus, rt_uint8_t len, rt_uint8_t *data)
{
    struct rt_i2c_msg msgs;

    msgs.addr = SLAVE_ADDR;
    msgs.flags = RT_I2C_WR;
    msgs.buf = data;
    msgs.len = len;

    /* 调用I2C设备接口传输数据 */
    if (rt_i2c_transfer(bus, &msgs, 1) == 1)
    {
        return RT_EOK;
    }
    else
    {
        return -RT_ERROR;
    }
}


/* 读取数据 */
static rt_err_t read_data(struct rt_i2c_bus_device *bus, rt_uint8_t len, rt_uint8_t *buf)
{
    struct rt_i2c_msg msgs;

    msgs.addr  = SLAVE_ADDR;    // 器件地址
    msgs.flags = RT_I2C_RD;     // 读写标志的设定
    msgs.buf   = buf;           // 发送缓存区地址
    msgs.len   = len;           // 发送的字节长度

    /* 调用I2C设备接口传输数据 */
    if (rt_i2c_transfer(bus, &msgs, 1) == 1)
    {
        return RT_EOK;
    }
    else
    {
        return -RT_ERROR;
    }
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：AHT10_Reset
 * 函 数 说 明：软件复位
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：RT_OK：完成     -RT_ERROR：错误
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：无
******************************************************************/
static int AHT10_Reset(void)
{
    int ret = 0;
    uint8_t send_buff[2] = {0xba,0};

    ret = write_data(i2c_bus, 1, send_buff);
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("failed to AHT10_Reset !!");
        return -RT_ERROR;
    }

    return RT_EOK;
}


/**********************************************************
 * 函 数 名 称：AHT10_Init
 * 函 数 功 能：初始化AHT10
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：RT_OK：完成     -RT_ERROR：错误
 * 作       者：LC
 * 备       注：LP
**********************************************************/
int AHT10_Init(void)
{
    int ret = 0;
    uint8_t send_buff[3] = {0xe1,0x08,0x00};

	/* 查找I2C总线设备，获取I2C总线设备句柄 */
    i2c_bus = (struct rt_i2c_bus_device *)rt_device_find(I2C_BUS_NAME);
    if(i2c_bus == RT_NULL)
    {
        LOG_E("no device: %s",I2C_BUS_NAME);
        return -RT_ERROR;
    }
    else
    {
        rt_kprintf("\nfind device: %s\n",I2C_BUS_NAME);
    }

    aicos_mdelay(50); // 延时一小会儿


    /* 初始化校准 */
    ret = write_data(i2c_bus, 3, send_buff);
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("failed to AHT10_Init !!");
        return -RT_ERROR;
    }
    rt_kprintf("Initialization successful !!\n");

    aicos_mdelay(50);//延时50ms让传感器稳定

    return RT_EOK;
}


/**********************************************************
 * 函 数 名 称：AHT10_Read
 * 函 数 功 能：读取AHT10的温湿度数据
 * 传 入 参 数：温湿度数据缓存地址
 * 函 数 返 回：RT_OK：完成     -RT_ERROR：错误
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：LP
**********************************************************/
int AHT10_Read(float *Temperature, float *Humidity)
{
    uint8_t send_buff[3] = {0XAC, 0X33, 0X00}; // 启动测量命令
    uint8_t recv_buff[6] = {0}; // 缓存接收到的数据
    int ret = 0;
    int timeOut = 1000;
    uint32_t temp_data = 0;

    // 发送测量命令
    ret = write_data(i2c_bus, 3, send_buff);
    if (ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("AHT10_Read-->write_data failed !! error code: %d", ret);
        return -RT_ERROR;
    }

    /* 一定要延时 */
    aicos_mdelay(80); // 延时一会等待数据读出

    ret = read_data(i2c_bus, 6, recv_buff);  // 6字节读取
    if (ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("AHT10_Read-->read_data failed !! error code: %d", ret);
        return -RT_ERROR;
    }

    // 解析湿度数据，高位在前，数据位：recv_buff[1] ~ recv_buff[3]
    temp_data = ((recv_buff[1] << 12) | (recv_buff[2] << 4) | (recv_buff[3] >> 4));
    *Humidity = temp_data / 1048576.0 * 100.0;

    // 解析温度数据，数据位：recv_buff[3]的低4位 ~ recv_buff[5]
    temp_data = ((recv_buff[3] & 0x0F) << 16) | (recv_buff[4] << 8) | recv_buff[5];
    *Temperature = (temp_data / 1048576.0) * 200.0 - 50.0;

    if(RT_EOK != AHT10_Reset()) // AHT10复位
    {
        LOG_E("AHT10_Read-->AHT10_Reset is failed.");
    }

    return RT_EOK;
}

bsp_aht10.h ​

c
/*
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 * 开发板官网：www.lckfb.com
 * 文档网站：wiki.lckfb.com
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 */
#ifndef __BSP_AHT10_H__
#define __BSP_AHT10_H__

#include "stdio.h"

int AHT10_Init(void);
int AHT10_Read(float *Temperature, float *Humidity);

#endif

Kconfig ​

这个是一个menuconfig中的选项，如果在菜单中选中该选项，就会在rtconfig.h中定义一个语句，用来if判断条件编译之类的。

c
config LCKFB_AHT10_TEMP_HUMI_SENSOR
    bool "Using AHT10 temperature and humidity sensor"
    select AIC_USING_I2C0
    default n
    help
        More information is available at: https://wiki.lckfb.com/

SConscript ​

自动化构建文件，如果定义了 LCKFB_AHT10_TEMP_HUMI_SENSOR 和 USING_LCKFB_TRANSPLANT_CODE 就自动编译当前目录下的文件！！

c
Import('RTT_ROOT')
Import('rtconfig')
import rtconfig
from building import *

cwd = GetCurrentDir()
CPPPATH = [cwd]
src = []


if GetDepend('LCKFB_AHT10_TEMP_HUMI_SENSOR') and GetDepend('USING_LCKFB_TRANSPLANT_CODE'):
    src = Glob(os.path.join(cwd, '*.c'))

group = DefineGroup('lckfb-aht10-temp-humi-sensor', src, depend = [''], CPPPATH = CPPPATH)

Return('group')

test_aht10_temp_humi_sensor.c ​

这个文件定义了一个用于处理AHT10温湿度传感器的线程，初始化了AHT10传感器，并设置了线程的优先级、栈大小和时间片。

线程的主要任务是周期性地读取AHT10的温度和湿度值，并将读取到的数据打印到控制台。线程在读取数据时会进行错误检查，并在一定次数的读取后提供退出线程的命令提示。通过命令行接口，用户可以启动和退出这个线程来测试AHT10传感器的功能。

线程入口函数逻辑

  • 初始化时设置循环次数为1。
  • 调用AHT10_Init函数来初始化AHT10传感器。
  • 如果初始化失败，打印错误信息并返回。
  • 打印开始循环的提示信息。
  • 在一个无限循环中，首先读取温度和湿度值。
  • 如果读取成功，将读取到的温度和湿度值转换为整数格式并打印到控制台。
  • 如果读取失败，打印错误信息。
  • 当循环次数达到100次时，重置循环次数并打印退出线程的命令提示信息。
  • 在每次循环结束时，线程会挂起一段时间，这里是1000毫秒。

AHT10启动函数逻辑

  • 创建名为"aht10_thread"的线程，入口函数为aht10_thread_entry，无参数，设置栈大小、优先级和时间片。
  • 如果线程创建成功，启动线程。

AHT10退出函数逻辑

  • 使用rt_thread_delete函数尝试删除aht10_thread线程。
  • 如果删除失败，打印错误信息。
  • 如果删除成功，打印退出成功的提示信息。

提示

  • MSH_CMD_EXPORT宏将test_aht10_sensor和test_exit_aht10_sensor函数导出为RT-Thread命令行接口的命令，这样用户可以在RT-Thread的命令行中直接运行这些命令来启动和退出AHT10传感器的读取。
c
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <getopt.h>
#include <sys/time.h>
#include <rtthread.h>
#include "rtdevice.h"
#include "aic_core.h"
#include "aic_hal_gpio.h"
#include "bsp_aht10.h"

#define THREAD_PRIORITY         25      // 线程优先级
#define THREAD_STACK_SIZE       1024    // 线程大小
#define THREAD_TIMESLICE        10      // 时间片

static rt_thread_t aht10_thread = RT_NULL;   // 线程控制块


// 线程入口函数
static void aht10_thread_entry(void *param)
{
    int ret = 0;
    int while_count = 1; // 循环次数

    /* AHT10初始化 */
    ret = AHT10_Init();
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("failed to AHT10_Init !!");
        return;
    }

    while(while_count++)
    {
        float Temperature = 0;
        float Humidity = 0;

        int ret = AHT10_Read(&Temperature, &Humidity); //读取
        if(ret != RT_EOK)
        {
            LOG_E("failed to AHT10_Read !");
        }
        else
        {
            uint32_t value_temp = Temperature * 100;
            uint32_t value_humi = Humidity * 100;
            rt_kprintf("\nRead [AHT10] Temperature = %d.%02d\n", value_temp/100, value_temp%100);
            rt_kprintf("Read [AHT10] Humidity = %d.%02d\n\n", value_humi/100, value_humi%100);
        }

        if(while_count >= 100)
        {
            while_count = 1;

            rt_kprintf("\nType [test_exit_aht10_sensor] command to exit AHT10 to read data\n");
            rt_kprintf("Note: Pressing [TAB] as you type will autocomplete the command\n");

            rt_thread_mdelay(2000);
        }

        rt_thread_mdelay(1000);
    }

}

/* AHT10启动函数 */
static void test_aht10_sensor(int argc, char **argv)
{
    /* 创建线程，名称是 aht10_thread，入口是 aht10_thread_entry */
    aht10_thread = rt_thread_create("aht10_thread",
                            aht10_thread_entry, RT_NULL,
                            THREAD_STACK_SIZE,
                            THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);

    /* 如果获得线程控制块，启动这个线程 */
    if (aht10_thread != RT_NULL)
        rt_thread_startup(aht10_thread);
}
// 导出函数为命令
MSH_CMD_EXPORT(test_aht10_sensor, run AHT10 temp humi sensor);


/* AHT10退出函数 */
static void test_exit_aht10_sensor(void)
{
    int ret = rt_thread_delete(aht10_thread);
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("failed to test_exit_aht10_sensor !!");
    }
    else
    {
        rt_kprintf("\n========AHT10 exit successful !!========\n");
    }

}
// 导出函数为命令
MSH_CMD_EXPORT(test_exit_aht10_sensor, quit AHT10);

移植验证 ​

我们使用串口调试，将 USB转TTL模块 连接到衡山派开发板上面！！

具体的教程查看：串口调试（点击跳转🚀）

串口波特率默认为115200

我们在输入下面的命令运行该模块的线程：

输入的时候按下TAB键会进行命令补全！！

shell
test_aht10_sensor

模块上电效果：

模块代码下载 ​

链接：下载中心->模块移植代码下载（点击跳转🚀）

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