Tutoriel - Bibliothèque STM32_DHT20_I2C

1. Introduction

La bibliothèque STM32_DHT20_I2C est une interface C conçue pour faciliter la communication entre les microcontrôleurs STM32 et le capteur de température et d'humidité DHT20, qui utilise le protocole I2C. Cette bibliothèque s'appuie sur le framework HAL (Hardware Abstraction Layer) de ST Microelectronics pour assurer la portabilité entre les différentes familles de microcontrôleurs STM32.

2. Compatibilité et Prérequis

3. Fichiers de la librairie

• STM32_DHT20_I2C.h : Fichier d'en-tête contenant les déclarations des fonctions et constantes.
• STM32_DHT20_I2C.c : Fichier source contenant l'implémentation des fonctions.

n'oubliez pas de modifier le fichier STM32_DHT20_I2C.h pour l'adapter à votre configuration matérielle #include "stm32l0xx_hal.h" // Remplacez stm32l0xx_hal.h si vous utilisez une autre série de carte ex : stm32f4xx_hal.h.

4. Installation et Configuration

Pour installer la bibliothèque dans votre projet STM32 :

1. Créez un dossier nommé STM32_DHT20_I2C dans le répertoire Drivers de votre projet STM32 et copiez y les fichiers STM32_DHT20_I2C.h et STM32_DHT20_I2C.c.
2. Ajoutez les chemins d'inclusion : dans les propriétés de votre projet STM32CubeIDE, dans C/C++ General, > Paths and Symbols > Onglet Includes, dans GNU ajoutez le chemin vers le dossier STM32_DHT20_I2C.

N'oublier pas d'activer le float dans les propriétés du projet pour afficher le nombres flottants dans le printf.

5. Le Capteur DHT20

Le DHT20 est un capteur numérique de température et d'humidité qui communique via le protocole I2C. Il est connu pour sa bonne précision et sa stabilité.

6. Branchement du Capteur

Diagramme de connexion typique du capteur avec un STM32 (exemple avec DHT22 illustrant les connexions I2C).

7. Configuration I2C sur STM32

Le périphérique I2C du STM32 doit être configuré correctement.

Configuration avec STM32CubeMX

1. Ouvrez votre projet dans STM32CubeMX.
2. Dans la section "Connectivity", sélectionnez un périphérique I2C (par exemple, I2C1).
3. Activez le mode I2C.
4. Configurez les paramètres I2C :
   • I2C Speed Mode: Standard Mode (100kHz) ou Fast Mode (400kHz). Le DHT20 supporte jusqu'à 400kHz.
   • Les autres paramètres peuvent souvent être laissés par défaut.
Note Personnelle : Pour ce tutoriel, et afin de faciliter la transition pour ceux familiers avec l'écosystème Arduino, nous avons choisi d'utiliser les broches PB6 (SCL) et PB7 (SDA) pour I2C1. Ces broches correspondent souvent aux broches I2C dédiées sur les connecteurs compatibles Arduino présents sur certaines cartes de développement STM32 (par exemple, A5/SCL et A4/SDA sur un Arduino Uno, qui peuvent être mappées différemment sur les STM32 mais PB6/PB7 sont un choix commun pour I2C1). Cette configuration a été réalisée à l'aide de STM32CubeMX.

8. Utilisation de la Bibliothèque

8.1 Inclusion de la Bibliothèque

Pour utiliser la bibliothèque, incluez le fichier d'en-tête dans votre `main.c` :

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <stdio.h>            // Pour printf
#include "STM32_DHT20_I2C.h"        // Inclure la bibliothèque STM32_DHT20_I2C
/* USER CODE END Includes */
        

8.2 Fonctions Utilitaires

Incluez le fichier d'en-tête dans la section USER CODE BEGIN Includes :

/* USER CODE BEGIN 0 */
int __io_putchar(int ch) {
    HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
    return ch;
}
/* USER CODE END 0 */
            

8.3 Initialisation

Initialisez le capteur dans la section USER CODE BEGIN 2 :

/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("--- Initialisation ---\r\n");
DHT20_Handle dht20_sensor;                          // Structure pour contenir les données du capteur DHT20
float temperature;                                  // Température lue par le capteur DHT20
float humidity;                                     // Humidité lue par le capteur DHT20

DHT20_Init(&dht20_sensor, &hi2c1, 100);             // Initialise le capteur DHT20 avec le handle I2C et un timeout de 100ms
if (DHT20_Check_Status(&dht20_sensor) == HAL_OK) {  // Vérifie si le capteur est prêt
    printf("Capteur DHT20 prêt.\r\n");              // Affiche un message de succès
} else {                                            // Sinon, affiche un message d'erreur
    printf("Erreur lors de la vérification du statut du capteur DHT20.\r\n");
}
printf("--- Début de la lecture ---\r\n");
/* USER CODE END 2 */
            

8.4 Lecture des Données

Pour lire les données de température et d'humidité dans la section USER CODE BEGIN WHILE :

/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
    // Lire les données via le handle
    HAL_StatusTypeDef dht_status = DHT20_ReadData(&dht20_sensor, &temperature, &humidity); // &temperature, &humidity);
    if (dht_status == HAL_OK) {
        printf("Température: %.2f °C, Humidité: %.2f %%\r\n", temperature, humidity); // Afficher les données
    }
    HAL_Delay(2000); // 2s entre chaque mesure
    /* USER CODE END WHILE */
            

typedef struct {
    GPIO_TypeDef* DHT_PORT;     // Pointeur vers le port GPIO auquel le capteur est connecté. 
    uint16_t DHT_PIN;           // Numéro de la broche GPIO à laquelle le capteur est connecté. 
    uint8_t sensorType;         // Type du capteur (utiliser les définitions DHT11, DHT22, DHT21). 
    TIM_HandleTypeDef* htim;    // Pointeur vers le handle du timer utilisé pour les délais/mesures. 
    uint8_t hum1;               // Octet de poids fort de l'humidité (ou partie entière pour DHT11). 
    uint8_t hum2;               // Octet de poids faible de l'humidité (ou partie décimale pour DHT11).
    uint8_t temp1;              // Octet de poids fort de la température (ou partie entière pour DHT11). 
    uint8_t temp2;              // Octet de poids faible de la température (ou partie décimale pour DHT11). 
    uint8_t SUM;                // Somme de contrôle reçue du capteur. 
    uint8_t CHECK;              // Somme de contrôle calculée localement.  
} DHT_Sensor;