一、I2C总线通信协议
1、I2C介绍
2.I2C物理层
3.I2C协议层
4、软件IIC和硬件IIC
二、AHT实现20温湿度采集程序
三、电路连接和结果演示
四、参考文献
一、I2C总线通信协议
1、I2C介绍
IIC(Inter－Integrated Circuit)总线是一种由NXP（原PHILIPS）公司开发的两线串行总线用于连接微控制器及其外围设备。主要用于主控制器和从器件之间的主从通信，在小数据量场合使用，传输距离短，任何时候只有一个主机。
在CPU与被控IC之间、IC与IC双向传输，高速IIC总线一般可达400kbps 以上。
注意IIC它是为了与低速设备通信而发明的，因此IIC传输速率不如SPI
2.I2C物理层
(1) 它是支持设备的总线。总线是指多个设备共用的信号线。 I2C 多个通信总线可以连接到通信总线 I2C 支持多个通信主机和多个通信从机的通信设备。 (2) 一个 I2C 总线只使用两条总线，一条双向串行数据线(SDA) ，串行时钟线(SCL)。数据线用于表示数据，时钟线用于数据收发同步。
3.I2C协议层
它主要定义有效性、响应、仲裁、时钟同步、地址广播等主要定义。
信号通信的开始和停止
数据有效性
从图中可以看出，只有在SCL在高电平时，SDA数据传输是有效的。
4、软件IIC和硬件IIC
IIC分为软件IIC和硬件IIC
（1）软件IIC通信是指单片机的两个I/O模拟端口IIC，用软件控制管脚状态模拟I2C通信波形，软件模拟寄存器的工作模式。
直接使用 CPU 内核按照 I2C 协议的要求控制 GPIO 模拟输出高低电平I2C。 使用： 需要控制生成 I2C 当控制作为起始信号时SCL 线的 GPIO 引脚输出高电平，然后控制 SDA 线的 GPIO 在此期间，引脚从高电平切换到低电平，最后控制SCL线切换为低电平，这样就输出了一个标准的 I2C 起始信号。
（2）硬件IIC直接利用 STM32 芯片中的硬件 I2C 外设。
只要配置好相应的寄存器，外设就会产生标准串口协议的顺序。 I2C 外设后，您只需将寄存器放在位置 1.此时，外设将控制相应的外设 SCL 及 SDA 线自动产生 I2C 起始信号直接控制引脚接控制引脚的电平。
二、AHT实现20温湿度采集程序
了解AHT20芯片相关信息 具体信息请到官方下载对应产品介绍文档，资料链接如下
变送器模块 气体传感器 流量传感器 广州奥松电子股份有限公司">软件下载-温湿度传感器 温湿度芯片 温湿度变送器模块 气体传感器 流量传感器 广州奥松电子有限公司http://www.aosong.com/class-36.html主函数main.c
#include "delay.h" #include "usart.h" #include "bsp_i2c.h" int main(void) { delay_init(); uart_init(115200); //串口通信波特率1152 IIC_Init(); while(1) { printf("温湿度显示"); read_AHT20_once(); delay_ms(1500); } } AHT20芯片的使用过程
void read_AHT20_once(void) { delay_ms(10); reset_AHT20()；//重置AHT20芯片 delay_ms(10); init_AHT()AHT20芯片 delay_ms(10); startMeasure_AHT()AHT20芯片 delay_ms(80); read_AHT20()；//阅读AHT收集到的数据 delay_ms(5); } AHT20芯片读取数据
void read_AHT20(void) { uint8_t i; for(i=0; i<6; i ) { readByte[i]=0; } I2C_Start();//I2C启动 I2C_WriteByte(0x71);//I2C写数据 ack_status = Receive_ACK()；///收到的响应信息 readByte[0]= I2C_ReadBye();//I2C读取数据
Send_ACK();//发送应答信息
readByte[1]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[2]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[3]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[4]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[5]= I2C_ReadByte();
SendNot_Ack();
//Send_ACK();
I2C_Stop();//I2C停止函数
//判断读取到的第一个字节是不是0x08，0x08是该芯片读取流程中规定的，如果读取过程没有问题，就对读到的数据进行相应的处理
if( (readByte[0] & 0x68) == 0x08 )
{
H1 = readByte[1];
H1 = (H1<<8) | readByte[2];
H1 = (H1<<8) | readByte[3];
H1 = H1>>4;
H1 = (H1*1000)/1024/1024;
T1 = readByte[3];
T1 = T1 & 0x0000000F;
T1 = (T1<<8) | readByte[4];
T1 = (T1<<8) | readByte[5];
T1 = (T1*2000)/1024/1024 - 500;
AHT20_OutData[0] = (H1>>8) & 0x000000FF;
AHT20_OutData[1] = H1 & 0x000000FF;
AHT20_OutData[2] = (T1>>8) & 0x000000FF;
AHT20_OutData[3] = T1 & 0x000000FF;
}
else
{
AHT20_OutData[0] = 0xFF;
AHT20_OutData[1] = 0xFF;
AHT20_OutData[2] = 0xFF;
AHT20_OutData[3] = 0xFF;
printf("读取失败！！！");
}
printf("\r\n");
//根据AHT20芯片中，温度和湿度的计算公式，得到最终的结果，通过串口显示
printf("温度:%d%d.%d",T1/100,(T1/10)%10,T1%10);
printf("湿度:%d%d.%d",H1/100,(H1/10)%10,H1%10);
printf("\r\n");
}
编译运行之后即可烧录。
三、电路连接以及结果演示
| AHT20 | STM32 |
| VCC | 3V3 |
| GND | GND |
| SCL | PB6 |
| SDA | PB7 |
实验结果如下：
把手放在模块上或者对着模块吹气都能改变模块的温度与湿度。
四、参考文献
(2条消息) stm32通过I2C接口实现温湿度（AHT20）的采集_Harriet的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/111597278IIC原理超详细讲解---值得一看_Z小旋-CSDN博客_iic原理https://blog.csdn.net/as480133937/article/details/105366932