1@page humiture 温湿度计
2# 实验介绍
3本章主要介绍温湿度计的实现，本产品板载了温湿度传感器SI7006。该传感器不但能测量温度，还能测量相对湿度。本章我们将向大家介绍如何使用haas1000来读取SI7006数字温湿度传感器，从而得到环境温度和相对湿度等信息，并把从温湿度值显示在OLED模块上。
4开始学习之前我们先看一下显示效果，如下图所示：
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8<div align=center>
9    <img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i4/O1CN01qZ6L7Z1SxrAPcv9WY_!!6000000002314-2-tps-1200-800.png" style="zoom:50%;" />
10</div>
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12# 涉及知识点
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14- I2C通信原理
15- SI7006光照与接近传感器原理
16- OLED绘图
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19# 开发环境准备
20## 硬件
21    开发用电脑一台
22    HAAS EDU K1 开发板一块
23    USB2TypeC 数据线一根
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25## 软件
26### AliOS Things开发环境搭建
27    开发环境的搭建请参考 @ref HaaS_EDU_K1_Quick_Start (搭建开发环境章节)，其中详细的介绍了AliOS Things 3.3的IDE集成开发环境的搭建流程。
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29### HaaS EDU K1 DEMO 代码下载
30    HaaS EDU K1 DEMO 的代码下载请参考 @ref HaaS_EDU_K1_Quick_Start (创建工程章节)，其中，
31    选择解决方案: 基于教育开发板的示例
32    选择开发板: haaseduk1 board configure
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34### 代码编译、烧录
35    参考 @ref HaaS_EDU_K1_Quick_Start (3.1 编译工程章节)，点击 ✅ 即可完成编译固件。
36    参考 @ref HaaS_EDU_K1_Quick_Start (3.2 烧录镜像章节)，点击 "⚡️" 即可完成烧录固件。
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40### I2C通信原理
41IIC总线是一种最早由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。它是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，高速IIC总线一般可达400kbps以上。
42I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号， 它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。 
43开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。 
44结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。 
45应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。 
46波形如下图：
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48<div align=center>
49    <img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i3/O1CN01RChTnX1b9mP4F1JX1_!!6000000003423-2-tps-1007-313.png" style="zoom:50%;" />
50</div>
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52### SI7006传感器简介
53   SI7006 是Silicon Lab公司推出的一款相对湿度及温度传感器，其结合了工厂校准湿度和温度传感器元件、模拟-数字转换器，信号处理和一个I2C主机接口。使用业界标准低K电介质聚合物提供了出色的精度和长期稳定性，同时具有低漂移和低滞后。同时其创新的CMOS设计还使其具备很低的功耗。
54特征：
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56- 相对湿度传感器：
57- ±5％RH（最大）@ 0-80％RH的
58- 温度传感器：
59- ±1.0℃的精确度（最大）@ -10至+ 85°C
60- 0至100％RH的工作范围内
61- 可达-40至+125°C的工作范围
62- 工作电压范围宽（1.9〜3.6V）
63- 低功耗：2.2μW平均功率为3.3V和每秒1个样本
64- I2C主机接口
65- 片上集成加热器
66- 采用3mm x 3mm QFN封装
67- 卓越的长期稳定性
68- 支持工厂校准
69- 在回流和运行寿命的保护
70- 防止污染的灰尘，污垢，日用化工和其它液体
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73应用：
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75- 资产和货物跟踪
76- 汽车气候控制和去雾
77- 婴儿监视器
78- 持续气道正压通气（CPAP）机
79- 洪水和水检测
80- 煤气，火灾和烟雾探测器
81- 手机/智能手机
82- 工业HVAC / R
83- 笔记本电脑/平板电脑
84- 激光打印机
85- 微环境/数据中心
86- PLC和IO模块
87- 远程遥测装置
88- 平板电脑
89- 测试和测量
90- 恒温/恒湿
91- 通风和空调系统
92- 气象站
93- 风力发电逆变器
94- 挡风玻璃和后视镜系统
95- 无线基站
96- 无线传感器网络
97### OLED绘图
98参考上一章节。
99# 软硬件环境准备
100## 硬件
1011、开发用电脑一台
1022、HaaS EDU K1开发板一个 （开发板内置SI7006传感器）
1033、USB Type-C 数据线一根
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105# 硬件设计
106在本实验中，SI7006贴片在主板上，中间I2C与MCU通信，原理图如下所示：
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108<div align=center>
109    <img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i1/O1CN01uk6ZEJ27v0xC0hp7D_!!6000000007858-2-tps-810-512.png" style="zoom:50%;" />
110</div>
111
112EDU SI7006部分原理图
113### 软件设计
114#### 应用代码部分
115文件路径如下：
116solutions/eduk1_demo/k1_apps/humiture/humiture.c
117solutions/eduk1_demo/k1_apps/humiture/humiture.h
118```basic
119        si7006_getTempHumidity(&hump, &temp);
120        sprintf(temp_str, "T:%5.1fC", temp);
121        sprintf(hump_str, "H:%5.1f%%", hump);
122
123        OLED_Icon_Draw(14, 4, &icon_thermometer_24_24, 0);
124        OLED_Icon_Draw(14, 36, &icon_hygrometer_24_24, 0);
125
126        OLED_Icon_Draw(2, 24, &icon_skip_left, 0);
127        OLED_Icon_Draw(122, 24, &icon_skip_right, 0);
128
129        OLED_Show_String(42, 8, temp_str, 16, 1);
130        OLED_Show_String(42, 40, hump_str, 16, 1);
131
132        OLED_Refresh_GRAM();
133        aos_msleep(500);
134```
135#### 驱动部分
136文件路径如下：
137components/peripherals/sensor/drv/drv_temp_humi_si_si7006.c
138驱动代码整体主要分为三部分：
139
140- 获取产品ID
141- 获取温度值
142- 获取湿度值
143```basic
144void si7006_getID(uint8_t *id_buf)
145{
146    uint8_t reg[4]  = {Si7006_READ_ID_LOW_0,Si7006_READ_ID_LOW_1,Si7006_READ_ID_HIGH_0,Si7006_READ_ID_HIGH_1};
147
148    hal_i2c_master_send(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, reg, 2, 1000);
149    aos_msleep(30);
150    hal_i2c_master_recv(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, id_buf, 4, 1000);
151
152    hal_i2c_master_send(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, &reg[2], 2, 1000);
153    aos_msleep(30);
154    hal_i2c_master_recv(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, &id_buf[4], 4, 1000);
155
156    return;
157}
158
159bool si7006_getTemperature(float *temperature)
160{
161    uint8_t reg  = Si7006_MEAS_TEMP_NO_MASTER_MODE;
162    uint8_t read_data[2] = {0};
163    unsigned int value;
164
165    hal_i2c_master_send(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, &reg, 1, 1000);
166    aos_msleep(30);
167    hal_i2c_master_recv(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, read_data, 2, 1000);
168    value = (read_data[0] << 8) | read_data[1];
169    LOGI("APP", "%0x -- %0x -->0x%x\n", read_data[0],read_data[1],value);
170    // A temperature measurement will always return XXXXXX00 in the LSB field.
171    if (value & 0xFFFC)
172    {
173    	*temperature = (175.72f * (float)value) / 65536.0f - 46.85f;
174        LOGI("APP", "temperature: %2f \n", *temperature);
175    }
176    else
177    {
178        LOGI("APP", "Error on temp\n");
179        return 1;
180    }
181    return 0;
182}
183
184/*
185i2c – the i2c device
186dev_addr – device address
187mem_addr – mem address
188mem_addr_size – mem address
189data – i2c master send data
190size – i2c master send data size
191*/
192bool si7006_getHumidity(float *humidity)
193{
194    uint8_t reg  = Si7006_MEAS_REL_HUMIDITY_NO_MASTER_MODE;
195    uint8_t read_data[3] = {0};
196    unsigned int value;
197
198    hal_i2c_master_send(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, &reg, 1, 1000);
199
200    aos_msleep(30);
201
202    hal_i2c_master_recv(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, read_data, 2, 1000);
203    value = (read_data[0] << 8) | read_data[1];
204    LOGI("APP", "%0x -- %0x -->0x%x\n", read_data[0],read_data[1],value);
205    if (value & 0xFFFE)
206    {
207    	*humidity = ((125.0f * (float)value ) / 65535.0f) - 6.0f;
208        LOGI("APP", "humidity: %f \n", *humidity);
209    }
210    else
211    {
212        LOGI("APP", "Error on humidity\n");
213        return 1;
214    }
215    return 0;
216}
217
218//get temp and humidity
219void si7006_getTempHumidity(float *humidity, float *temperature)
220{
221    si7006_getTemperature(temperature);
222    si7006_getHumidity(humidity);
223}
224```
225
226
227