[STM] STM32F103C8T6으로 SHT20 온습도 제어 I2C로 제어하기

STM의 MCU인 STM32F103C8T6으로 SHT20 온습도 제어를 해보고자 한다. 온도와 습도 값을 계측해 보자. 이때 인터페이스는 I2C이다.

 

SHT20의 어드레스와 커멘드는 아래처럼 디파인하였다.

#define SHT20_ADDRESS			0x80
#define TEMP_CMD				0xF3
#define HUMI_CMD				0xF5

 

변수는 아래처럼 선언하였다.

U08 buffer[2];
float temp = 0.0f;
float humi = 0.0f;

 

초기화는 딱히 할건 없지만 리셋을 함 해주겠다.

void tempInit(void)
{
	buffer[0] = 0xFE;	// RESET COMMAND
	// reset
	HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, SHT20_ADDRESS, buffer, 1, HAL_MAX_DELAY);
}

 

온도용 함수와 습도용 함수를 별개로 구성하였다.

먼저 온도용 함수이다.

void Temp(void)
{
	buffer[0] = TEMP_CMD;

	// 온도 측정 명령어 전송
	HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, SHT20_ADDRESS, buffer, 1, HAL_MAX_DELAY);
	Delay_ms(80);

	// 측정이 완료될 때까지 대기
	HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, SHT20_ADDRESS, buffer, 2, HAL_MAX_DELAY);

	// 받은 데이터를 이용하여 온도 계산
	// T = -46.85 + 175.72 * SRH / 2RES(2^16)
	// SRH : (float)(buffer[0] << 8 | buffer[1] ))
	// 2RES : 65536.0f
	temp = (175.72f *  (float)(buffer[0] << 8 | buffer[1] )) / 65536.0f - 46.85f;
}

 

다음은 습도용 함수이다.

void Humi(void)
{
	buffer[0] = HUMI_CMD;

	// 습도 측정 명령어 전송
	HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, SHT20_ADDRESS, buffer, 1, HAL_MAX_DELAY);
	Delay_ms(80);

	// 측정이 완료될 때까지 대기
	HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, SHT20_ADDRESS, buffer, 2, HAL_MAX_DELAY);

	// 받은 데이터를 이용하여 습도 계산
	// RH(상대습도) = -6 + 125 * SRH / 2^16
	humi = (125.0f * (float)(buffer[0] << 8 | buffer[1])) / 65536.0f - 6.0f;
}

 

이제 메인문에 함수를 호출해주면 동작하겠지.

 

콘솔로 본 결과이다.

약 23.4도의 온도와 31.9%의 습도라는걸 알 수 있다. 물론 필터링 전혀 없는 값이다. 캬캬캬캬

손가락을 센서 주변에 가까이하거나 입김을 불어주면 두 값이 변하는 것을 감지할 수 있다.

 

데이터시트에서 참고한 내용이다. 명령어 표와 프로토콜 내용이다.

그리고 I2C로 받은 데이터를 가공하기 위한 식은 아래와 같다. (아래 식 계산 후 보이는 값을 쓰면 되겠다.)

하나 더..

위에 딜레이 80ms를 준게 있는데, 이 센서의 최대 해상도가 14비트인데 위 표를 보면 14비트 해상도일때 Tmax가 85ms인것을 볼 수 있다. 센서가 계측을 위해 처리시간이 필요하다. 위 프로토콜에도 스탑 후 메저링 다음 스타트하는 것을 볼 수 있다.

최대 85ms 이내에서 계측에 영향이 없는 수준에서 딜레이를 주면 되겠다. (시간을 너무 뺏기니 적정값은 찾아야할 것이다.)

그리고 해상도 14비트이기 때문에 위에 수식에 보면 2의 16승으로 나눠주는 것을 볼 수 있다. 한 바이트에 8비트이고 14비트를 다 보내기 위해서는 2바이트인 16비트를 보내야하기 때문에 2의 16승으로 나눠주는 것이다. 만약 해상도를 8비트로 하면 2의 8승만 나눠주면 되겠지?...

 

- 끝 -

 

위 내용의 온습도 센서를 사용해보고 싶다면 아래의 링크를 통해 구매해볼 수도 있을 것이다.