温度传感器（LM75A，I2C 数字温度传感器）

2026-08-19 实测验证：Demo00 工程（洋桃1号开发板）温度实时显示 + 历史曲线 + 数码管显示温度，均正常

#一、元信息

#二、接线表

#三、踩坑清单

1. 芯片型号确认：LM75A 不是 DHT11！ 本板温度传感器是 LM75A（I2C 数字传感器），不是单总线 DHT11。DHT11 是单总线协议（单根数据线），LM75A 是标准 I2C，接线和协议完全不同，勿混用。
2. 地址计算：LM75A 的 7 位地址 = 0x48 + A2A1A0（默认全接地时 0x48）。本板实测地址为 0x4F（A2/A1/A0 接 1 的高地址配置）。写入时传 7 位地址（左移 1 位即 8 位地址 0x9E）。可用 I2C 地址扫描遍历 0x48~0x4F 用 ACK 确认。
3. 温度寄存器：温度值存于寄存器 0x00（2 字节，高字节在前），12 位有效位（上 12 位，低 4 位是符号扩展/小数位）。读取后原始值右移 4 位，LSB=0.0625℃。转换公式：温度 = 原始值 >> 4 × 0.0625℃。要保留两位小数：摄氏度×100 = 原始值 >> 4 × 6.25（本工程用 (int32_t)raw * 625 / 100 得 0.01℃ 精度）。
4. 分辨率设置：寄存器 0x01 的 bit7:5 可设分辨率（00=9bit/0.5℃、01=10bit/0.25℃、10=11bit/0.125℃、11=12bit/0.0625℃）。本工程设 12bit（写入 0x03）获得最高精度。
5. I2C 总线共用互斥锁：OLED(0x3C) 与 LM75A(0x4F) 共用同一软件 I2C 总线，多任务访问需互斥锁保护，否则温度采样与屏幕刷新争抢总线会造成画面卡顿/读数异常。

#四、驱动代码（Demo00 工程 temp.c 核心逻辑，已通过验证）

#4.1 temp.h

c#ifndef TEMP_H
#define TEMP_H

#include "main.h"

void temp_init(void);
int16_t temp_read_celsius_tenths(void);   /* 返回 0.01℃ 精度，失败返回 0x7FFF */

#endif

#4.2 temp.c

c#include "temp.h"
#include "i2c_sw.h"

#define LM75A_ADDR  0x4F  /* 7-bit 地址，0x9E >> 1（A2/A1/A0 高位配置） */
#define LM75A_REG_TEMP 0x00
#define LM75A_REG_CONF 0x01

void temp_init(void)
{
  /* 设 12 位分辨率（0x03）→ 0.0625℃/LSB，两位小数精度 */
  uint8_t reg = LM75A_REG_CONF;
  uint8_t conf = 0x03;
  i2c_sw_write(LM75A_ADDR, &reg, 1);
  i2c_sw_write(LM75A_ADDR, &conf, 1);
}

int16_t temp_read_celsius_tenths(void)
{
  uint8_t buf[2] = {0, 0};
  if (i2c_sw_read(LM75A_ADDR, LM75A_REG_TEMP, buf, 2) != 0)
  {
    return 0x7FFF;   /* 读取失败标记 */
  }
  int16_t raw = ((int16_t)buf[0] << 8) | buf[1];
  raw >>= 4;  /* 12-bit 数值，右移去低 4 位 */
  int16_t cents = (int16_t)(((int32_t)raw * 625) / 100);
  return cents;   /* 0.01℃ 精度 */
}

#4.3 i2c_sw.c 读函数（软件 I2C 读寄存器）

cuint8_t i2c_sw_read(uint8_t dev_addr, uint8_t reg, uint8_t *buf, uint8_t len)
{
  /* 写寄存器地址 → 重复起始 → 读数据：完整时序见工程 i2c_sw.c */
  /* 伪码：start() → 写(dev_addr<<1) → 等ACK → 写(reg) → 等ACK → start() → 写((dev_addr<<1)|1) → 读len字节 → stop() */
}

#五、调用示例

c/* main() 初始化顺序 */
HAL_Init();
SystemClock_Config();
i2c_sw_init();   /* 软件 I2C 引脚初始化 PB6/PB7 */
temp_init();     /* LM75A 配置为 12 位分辨率 */

/* 读取温度（每秒采样一次） */
int16_t t = temp_read_celsius_tenths();   /* 如 2531 = 25.31℃ */
if (t != 0x7FFF)
{
  char buf[16];
  snprintf(buf, sizeof(buf), "%d.%02d C", t / 100, t % 100);  /* 显示 25.31 C */
}

#六、参考库/链接

• LM75A 数据手册：搜索 "LM75A datasheet PDF"（NXP/恩智浦 LM75A 数字温度传感器）
• 洋桃1号官方例程：D:\学习资料\【用户资料】洋桃1号开发板(2)\B5-教学视频示例程序\（温度传感器示例可参考）
• 软件 I2C 驱动：本工程 Core/Src/app/i2c_sw.c / i2c_sw.h（SCL=PB6/SDA=PB7）