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GD32VW553使用IIC讀取MLX90614溫度傳感器并把數(shù)值顯示在oled上

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ID:556573 發(fā)表于 2026-1-4 14:23 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |正序?yàn)g覽 |閱讀模式
一、硬件
        在快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)與智能設(shè)備時(shí)代，RISC-V作為一種先進(jìn)的開源指令集架構(gòu)，正逐步成 為業(yè)界的焦點(diǎn)。 中電港螢火工場推出基于兆易創(chuàng)新（GigaDevice）GD32VW553——一款RISC-V內(nèi)核的32 位MCU的開源硬件板GD32VW553-IOT-V2。該板集成了主控芯片卓越的無線連接能力（集成Wi-Fi 6 與BLE5.2）、強(qiáng)大的性能與能效比以及豐富的外設(shè)接口，可享受到開源社區(qū)帶來的豐富資源 和便利，極大地方便了開發(fā)者的快速部署和應(yīng)用創(chuàng)新。
        全新的設(shè)計(jì)針對舊款的開發(fā)痛點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)性優(yōu)化：
Type-C口升級：集成串口功能，簡化調(diào)試與程序下載流程，提升開發(fā)便捷性
新增開關(guān)：增設(shè)用戶可自定義按鍵及指示燈，拓展交互控制與狀態(tài)顯示功能
板面布局優(yōu)化：背面增加引腳絲印，正面僅保留關(guān)鍵器件絲印，布局清晰及信息聚焦
FLASH焊接位：移至背面，減少焊接風(fēng)險(xiǎn)，增加開源二次開發(fā)的靈活性
BOOT開關(guān)優(yōu)化：升級為拔碼式設(shè)計(jì)，簡化操作邏輯，提升切換效率
穩(wěn)固性增強(qiáng)：板厚增至1mm，提升了整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與抗變形能力 聯(lián)合兆易創(chuàng)新打造GD32無線生態(tài)專區(qū)，整合產(chǎn)品動(dòng)態(tài)、開源分享、方案應(yīng)用、資料下載等，iceasy

二、MLX90614溫度傳感器
MLX90614 是一款集成紅外熱電堆傳感器和信號(hào)處理芯片的非接觸式溫度計(jì)。它采用了先進(jìn)的紅外感應(yīng)技術(shù)，可以對目標(biāo)物體進(jìn)行高精度和高分辨率的溫度測量，適用于各種工業(yè)、汽車等應(yīng)用。
特性和優(yōu)點(diǎn)
MLX90614 具有以下主要特性和優(yōu)點(diǎn)：
高精度和高分辨率：由于集成了低噪聲放大器、17 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器和強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理單元，使得溫度計(jì)具備高精度和高分辨率1。
寬溫度范圍：環(huán)境溫度范圍為 -40℃ 至 125℃，物體溫度范圍為 -70℃ 至 382.2℃1。
低功耗：功耗僅為 1mA 左右，適合于電池供電的場合2。
多種輸出模式：支持?jǐn)?shù)字 PWM 和 SMBus 輸出模式，方便與各種系統(tǒng)集成1。
快速響應(yīng)：響應(yīng)時(shí)間通常在 100ms 以內(nèi)，可以快速測量溫度變化2。
非接觸式測量：無需接觸被測物體，避免了傳統(tǒng)溫度測量方式中可能引起的污染和磨損問題
工作原理：
MLX90614 由紅外熱電堆傳感器 MLX81101 和信號(hào)處理芯片 MLX90302 組成。紅外熱電堆傳感器輸出的溫度信號(hào)經(jīng)過內(nèi)部低噪聲放大器放大后，經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為 17 位數(shù)字信號(hào)，通過數(shù)字信號(hào)處理單元處理后輸出

通訊協(xié)議：
SMBus (System Management Bus)是 1995 年由 intel 公司提出的一種高效同步串行總線，SMBus 只有兩根信號(hào)線:雙向數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘信號(hào)線，容許 CPU 與各種外圍接口器件以串行方式進(jìn)行通信、交換信息，即可以提高傳輸速度也可以減小器件的資源占用，另外即使在沒有SMBus 接口的單片機(jī)上也可利用軟件進(jìn)行模擬。

三、代碼
  1. mlx90614.c

  3. /**********************************************************************************
  4. *IIC
  5. * SDA ----> PA6
  6. * SCL ----> PA5
  7. **********************************************************************************/


  10. #include "mlx90614.h"
  11. #define I2C_SDA_RCC         RCU_GPIOA
  12. #define I2C_SDA_PORT        GPIOA
  13. #define I2C_SDA_PIN         GPIO_PIN_6

  15. #define I2C_SCL_RCC         RCU_GPIOA
  16. #define I2C_SCL_PORT        GPIOA
  17. #define I2C_SCL_PIN         GPIO_PIN_5


  20. void I2C_SCL_1(void)
  21. {
  22.         gpio_bit_set(I2C_SCL_PORT, I2C_SCL_PIN);
  23.         i2c_delay();
  24. }

  26. void I2C_SCL_0(void)
  27. {
  28.         gpio_bit_reset(I2C_SCL_PORT, I2C_SCL_PIN);
  29.         i2c_delay();
  30. }

  32. void I2C_SDA_1(void)
  33. {
  34.         gpio_bit_set(I2C_SDA_PORT, I2C_SDA_PIN);
  35.         i2c_delay();
  36. }

  38. void I2C_SDA_0(void)
  39. {
  40.         gpio_bit_reset(I2C_SDA_PORT, I2C_SDA_PIN);
  41.         i2c_delay();
  42. }

  44. FlagStatus I2C_READ_SDA(void)
  45. {
  46.         return gpio_input_bit_get(I2C_SDA_PORT, I2C_SDA_PIN);
  47. }


  50. uint8_t crc_table[] = {
  51.     0x00, 0x07, 0x0e, 0x09, 0x1c, 0x1b, 0x12, 0x15, 0x38, 0x3f, 0x36, 0x31,
  52.     0x24, 0x23, 0x2a, 0x2d, 0x70, 0x77, 0x7e, 0x79, 0x6c, 0x6b, 0x62, 0x65,
  53.     0x48, 0x4f, 0x46, 0x41, 0x54, 0x53, 0x5a, 0x5d, 0xe0, 0xe7, 0xee, 0xe9,
  54.     0xfc, 0xfb, 0xf2, 0xf5, 0xd8, 0xdf, 0xd6, 0xd1, 0xc4, 0xc3, 0xca, 0xcd,
  55.     0x90, 0x97, 0x9e, 0x99, 0x8c, 0x8b, 0x82, 0x85, 0xa8, 0xaf, 0xa6, 0xa1,
  56.     0xb4, 0xb3, 0xba, 0xbd, 0xc7, 0xc0, 0xc9, 0xce, 0xdb, 0xdc, 0xd5, 0xd2,
  57.     0xff, 0xf8, 0xf1, 0xf6, 0xe3, 0xe4, 0xed, 0xea, 0xb7, 0xb0, 0xb9, 0xbe,
  58.     0xab, 0xac, 0xa5, 0xa2, 0x8f, 0x88, 0x81, 0x86, 0x93, 0x94, 0x9d, 0x9a,
  59.     0x27, 0x20, 0x29, 0x2e, 0x3b, 0x3c, 0x35, 0x32, 0x1f, 0x18, 0x11, 0x16,
  60.     0x03, 0x04, 0x0d, 0x0a, 0x57, 0x50, 0x59, 0x5e, 0x4b, 0x4c, 0x45, 0x42,
  61.     0x6f, 0x68, 0x61, 0x66, 0x73, 0x74, 0x7d, 0x7a, 0x89, 0x8e, 0x87, 0x80,
  62.     0x95, 0x92, 0x9b, 0x9c, 0xb1, 0xb6, 0xbf, 0xb8, 0xad, 0xaa, 0xa3, 0xa4,
  63.     0xf9, 0xfe, 0xf7, 0xf0, 0xe5, 0xe2, 0xeb, 0xec, 0xc1, 0xc6, 0xcf, 0xc8,
  64.     0xdd, 0xda, 0xd3, 0xd4, 0x69, 0x6e, 0x67, 0x60, 0x75, 0x72, 0x7b, 0x7c,
  65.     0x51, 0x56, 0x5f, 0x58, 0x4d, 0x4a, 0x43, 0x44, 0x19, 0x1e, 0x17, 0x10,
  66.     0x05, 0x02, 0x0b, 0x0c, 0x21, 0x26, 0x2f, 0x28, 0x3d, 0x3a, 0x33, 0x34,
  67.     0x4e, 0x49, 0x40, 0x47, 0x52, 0x55, 0x5c, 0x5b, 0x76, 0x71, 0x78, 0x7f,
  68.     0x6a, 0x6d, 0x64, 0x63, 0x3e, 0x39, 0x30, 0x37, 0x22, 0x25, 0x2c, 0x2b,
  69.     0x06, 0x01, 0x08, 0x0f, 0x1a, 0x1d, 0x14, 0x13, 0xae, 0xa9, 0xa0, 0xa7,
  70.     0xb2, 0xb5, 0xbc, 0xbb, 0x96, 0x91, 0x98, 0x9f, 0x8a, 0x8d, 0x84, 0x83,
  71.     0xde, 0xd9, 0xd0, 0xd7, 0xc2, 0xc5, 0xcc, 0xcb, 0xe6, 0xe1, 0xe8, 0xef,
  72.     0xfa, 0xfd, 0xf4, 0xf3
  73. };

  75. uint8_t CRC8_Calc (uint8_t *p, uint8_t len)
  76. {
  77.     uint16_t i;
  78.     uint16_t crc = 0x0;

  80.     while (len--) {
  81.             i = (crc ^ *p++) & 0xFF;
  82.             crc = (crc_table[i] ^ (crc << 8)) & 0xFF;
  83.     }

  85.     return (crc & 0xFF);
  86. }


  89. void i2c_delay(void)
  90. {
  91.     uint8_t i = 0;
  92.     for(i = 0; i<50;i++);
  93. }

  95. void i2c_start(void)
  96. {
  97.     I2C_SDA_1();
  98.     i2c_delay();
  99.     I2C_SCL_1();
  100.     i2c_delay();
  101.    
  102.     I2C_SDA_0();
  103.     i2c_delay();
  104.     I2C_SCL_0();
  105. }

  107. void i2c_stop(void)
  108. {
  109.     I2C_SCL_0();
  110.     i2c_delay();
  111.     I2C_SDA_0();
  112.     i2c_delay();
  113.    
  114.     I2C_SCL_1();
  115.     i2c_delay();
  116.     I2C_SDA_1();
  117. }


  120. void i2c_init(void)
  121. {
  122.         rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
  123.         gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE,GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6);
  124.         gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_MAX,GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6);

  126.         i2c_stop();
  127. }


  130. uint8_t i2c_wati_ack(void)
  131. {
  132.     uint8_t re;
  133.     uint8_t time_out = 20;
  134.    
  135.     I2C_SDA_1();
  136.     i2c_delay();
  137.     I2C_SCL_1();
  138.     i2c_delay();
  139.    
  140.     while(time_out--)
  141.     {
  142.         if(I2C_READ_SDA())
  143.         {
  144.             re = 1;
  145.         }
  146.         else
  147.         {
  148.             re = 0;
  149.         }
  150.     }
  151.    
  152.     I2C_SCL_0();
  153.     i2c_delay();
  154.     return re;
  155. }


  158. void i2c_ack(void)
  159. {
  160.     I2C_SDA_0();
  161.     i2c_delay();
  162.     I2C_SCL_1();
  163.     i2c_delay();
  164.     I2C_SCL_0();
  165.     i2c_delay();
  166.     I2C_SDA_1();
  167. }


  170. void i2c_nack(void)
  171. {
  172.     I2C_SDA_1();
  173.     i2c_delay();
  174.     I2C_SCL_1();
  175.     i2c_delay();
  176.     I2C_SCL_0();
  177.     i2c_delay();
  178. }


  181. void i2c_send_byte(uint8_t byte)
  182. {
  183.     uint8_t i;
  184.     for(i = 0;i<8;i++)
  185.     {
  186.         I2C_SCL_0();
  187.         i2c_delay();
  188.         
  189.         if(byte&0x80)
  190.         {
  191.             I2C_SDA_1();
  192.         }
  193.         else
  194.         {
  195.             I2C_SDA_0();
  196.         }
  197.         
  198.         byte <<= 1;
  199.         
  200.         i2c_delay();
  201.         
  202.         I2C_SCL_1();
  203.         i2c_delay();
  204.     }
  205.     I2C_SCL_0();
  206.     i2c_delay();
  207. }

  209. uint8_t i2c_read_data(void)
  210. {
  211.     uint8_t i;
  212.     uint8_t value;
  213.    
  214.     value = 0;
  215.    
  216.     for(i =0; i<8;i++)
  217.     {
  218.         value <<= 1;
  219.         I2C_SCL_0();
  220.         i2c_delay();
  221.         I2C_SCL_1();
  222.         i2c_delay();
  223.         
  224.         if(I2C_READ_SDA())
  225.         {
  226.             value++;
  227.         }
  228.     }
  229.     I2C_SCL_0();
  230.     i2c_delay();
  231.    
  232.     return value;
  233. }


  236. int8_t i2c_read_reg(uint8_t dev_addr, uint8_t reg_addr, uint16_t *p_data)
  237. {
  238.     uint8_t ucAck = 0;
  239.     uint8_t ValBuf[6] = {0};
  240.     uint8_t prcRegVal = 0;
  241.    
  242.     ValBuf[0] = dev_addr << 1;
  243.     ValBuf[1] = reg_addr;
  244.     ValBuf[2] = (dev_addr << 1) | 0x01;
  245.    
  246.     i2c_start();
  247.     i2c_send_byte(ValBuf[0]);
  248.     ucAck = i2c_wati_ack();
  249.     if(ucAck)
  250.     {
  251.         goto cmd_fail;
  252.     }
  253.    
  254.     i2c_send_byte(ValBuf[1]);
  255.     ucAck = i2c_wati_ack();
  256.     if(ucAck)
  257.     {
  258.         goto cmd_fail;
  259.     }
  260.    
  261.     i2c_start();
  262.     i2c_send_byte(ValBuf[2]);
  263.     ucAck = i2c_wati_ack();
  264.     if(ucAck)
  265.     {
  266.         goto cmd_fail;
  267.     }
  268.    
  269.    
  270.     ValBuf[3] = i2c_read_data();
  271.     i2c_ack();
  272.     ValBuf[4] = i2c_read_data();
  273.     i2c_ack();
  274.     ValBuf[5] = i2c_read_data();
  275.     i2c_ack();
  276.         
  277.     i2c_stop();
  278.         
  279.     prcRegVal = CRC8_Calc(ValBuf,5);
  280.     if(prcRegVal == ValBuf[5])
  281.     {
  282.         *p_data = (ValBuf[4] << 8) + ValBuf[3];
  283.         return 0;
  284.     }
  285.     else
  286.     {
  287.         return -2;
  288.     }
  289.    
  290. cmd_fail:
  291.     i2c_stop();
  292.     return -1;
  293. }

  295. float mlx90614_read_temp(uint8_t devAddr)
  296. {
  297.         float temp;
  298.         uint16_t data;

  300.         if( 0 == i2c_read_reg(devAddr,0x07,&data))
  301.     {
  302.         temp = data*0.02 - 273.15;
  303.     }
  304.     else
  305.     {
  306.         temp = MLX90614_TEMP_ERR;
  307.     }

  309.         return temp;
  310. }
復(fù)制代碼
  1. mlx90614.h

  3. #ifndef __MLX90614_H
  4. #define __MLX90614_H
  5. #include "gd32vw55x.h"
  6. #define MLX90614_TEMP_ERR   -99
  7. #define MLX90614_TOBJ1      0x07
  8. #define MLX90614_ADDR       0x5a

  10. void i2c_delay(void);
  11. void i2c_start(void);
  12. void i2c_stop(void);
  13. uint8_t i2c_wati_ack(void);
  14. void i2c_ack(void);
  15. void i2c_nack(void);
  16. void i2c_send_byte(uint8_t byte);
  17. uint8_t i2c_read_data(void);
  18. uint8_t CRC8_Calc (uint8_t *p, uint8_t len);
  19. int8_t i2c_read_reg(uint8_t dev_addr, uint8_t reg_addr, uint16_t *p_data);
  20. float mlx90614_read_temp(uint8_t devAddr) ;
  21. void i2c_init(void);

  23. #endif
復(fù)制代碼
這個(gè)代碼里面含有BMP280代碼，沒測試鍋這個(gè)代碼能有用，但是這個(gè)MLX90614這個(gè)代碼是能用的
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