嵌入式系統(tǒng)是現(xiàn)代創(chuàng)新的核心，為從智能可穿戴設(shè)備到工業(yè)自動化的一切提供動力。該項目演示了如何使用嵌入式c在RT-Spark開發(fā)板上橋接傳感器和顯示器。通過從AHT21傳感器讀取溫度和濕度數(shù)據(jù)并將其顯示在LCD上，該活動突出了實時感知，處理和可視化信息的基本工作流程。

這項活動的重要性在于其實際意義：環(huán)境監(jiān)測是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基石，移植現(xiàn)有傳感器和顯示庫的能力確保了更快的開發(fā)周期和更高的代碼可重用性。這種方法不僅節(jié)省了時間，而且還教授了使模塊化驅(qū)動程序適應(yīng)新硬件平臺的關(guān)鍵技能。

除了其即時功能之外，該項目還反映了嵌入式編程的更廣泛影響——使設(shè)備能夠與物理世界交互，并向用戶傳達(dá)有意義的數(shù)據(jù)。這是一個基礎(chǔ)練習(xí)，可以幫助開發(fā)人員處理更復(fù)雜的集成，最終實現(xiàn)更智能、更互聯(lián)的技術(shù)。

步驟1：設(shè)置

在深入編碼和集成之前，準(zhǔn)備項目所需的材料是必不可少的。該基礎(chǔ)從RT-Spark STM32F407ZGT6開發(fā)板開始，它作為傳感器接口和LCD輸出的硬件平臺。除此之外，配備STM32CubeIDE的筆記本電腦為編寫、編譯和調(diào)試嵌入式C程序提供了必要的環(huán)境。準(zhǔn)備好這些工具可以確保順利啟動，并為成功實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

步驟2:IOC配置

FSMC設(shè)置：啟用銀行1，SRAM 3。確保將內(nèi)存數(shù)據(jù)寬度設(shè)置為8位。將其保留在默認(rèn)的16位將導(dǎo)致LCD顏色數(shù)據(jù)顯示不正確。

GPIO設(shè)置：配置PE0和PE1作為輸出開漏。這種設(shè)置對于I2C模擬是必需的，因為它允許主控電路將線拉低，同時允許電阻器在釋放時將線拉高——準(zhǔn)確地復(fù)制I2C物理層行為。

步驟3：驅(qū)動程序配置

開發(fā)這個項目需要構(gòu)建自定義邏輯，而不是簡單地依賴于現(xiàn)有的頭文件。LCD驅(qū)動程序提出了一個特別的挑戰(zhàn)，因為ST7789控制器是為16位接口設(shè)計的，而可用的硬件僅限于8位。為了解決這個問題，我創(chuàng)建了一個包裝器函數(shù)，將每個16位顏色值分成兩個部分。高字節(jié)首先移位并發(fā)送，然后是掩碼后的低字節(jié)。這種方法允許STM32在較窄的總線上正確地重建完整的RGB565顏色，確保準(zhǔn)確的顯示輸出。

在傳感器方面，AHT21驅(qū)動程序要求完全實現(xiàn)i2c協(xié)議。我編寫了基本的操作—start、Stop、WaitAck和sendbyte—以建立適當(dāng)?shù)耐ㄐ?。為了啟動測量，驅(qū)動程序發(fā)出命令0xAC(觸發(fā)測量)，然后是精心計時的80ms阻塞延遲，以適應(yīng)傳感器的物理測量過程。只有在這個延遲之后，才會讀取6字節(jié)的數(shù)據(jù)包，從而保證可靠地獲取溫度和濕度值。

步驟4：編碼和調(diào)試

下面是這個項目使用的完整代碼：

你已經(jīng)到達(dá)終點了!到目前為止，您的RTSpark STM32F407ZGT6應(yīng)該從AHT21傳感器讀取溫度和濕度，并在LCD上清楚地顯示它們。這不僅僅是一個演示——它是一個你可以構(gòu)建的工作基礎(chǔ)。

將此項目視為嵌入式開發(fā)的入門工具包：

?你設(shè)置了硬件板+ IDE。

?您配置了IOC - FSMC和GPIO以進(jìn)行正確的通信。

?您編寫了驅(qū)動程序-用于8位顏色的自定義LCD邏輯和用于傳感器的完整I2C例程。

?您驗證了輸出-顯示在屏幕上的實時數(shù)據(jù)。

完成這些步驟后，您現(xiàn)在就有了一個可重用的工作流：感知→處理→顯示。同樣的方法可以擴展到添加更多的傳感器，將數(shù)據(jù)記錄到云端，甚至連接到移動應(yīng)用程序。將此作為您的啟動平臺-您在這里練習(xí)的技能與在實際物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式產(chǎn)品中使用的技能相同。

所以，給你的電路板通電，看著讀數(shù)滾滾而來，開始想象你還能連接什么。下一個項目已經(jīng)在等著您去構(gòu)建了。

本文編譯自hackster.io