【ESP32-C3-DevKitM-1】ESP32-C3的硬件I2C+SHT30

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4、I2C的评测

ESP32-C3有一组硬件I2C，支持主机和从机模式，速度可支持标准模式和快速模式，最高可达800Kbit/s,但受限于SDA和SDL的上拉强度,芯片内部的SDA和SDL脚有上拉电阻可以配置。同时，引脚可以任意映射，如下图

接下来我将使用硬件I2C来驱动温湿度传感器SHT30

1、初始化I2C

因为GPIO没有默认，所以要指定GPIO作为SDA和SCL，还要选择I2C的mode，这里我们选择Master，同时使能内部上拉，还要配置I2C的时钟速度，这里我们选用100KHz，最后调用i2c_param_config和i2c_driver_install来完成配置，这里注意一下I2C的端口i2c_master_port我这里是I2C_NUM_0，具体程序见下图。

还有一些宏定义

2、配置I2C的相关函数

这里直接调用API就行了，同时为了提高移植性，我将官方的API封装了一下，这样SHT30在调用的时候可以灵活切换软硬件I2C驱动函数，见下图

下图是在SHT30头文件里的宏定义，可以实现软硬件I2C灵活切换

 

3、配置SHT30的函数

SHT30的驱动函数网上也比较多，我就不细讲了，讲一些核心函数，我这里选用Singleshot模式来采集数据，首先要初始化SHT30，这里比较简单，就是I2C的初始化，见下图

4、配置读取SHT30数据的函数

首先要讲一下ESP32-C3的I2C的一些基本操作，包括主机向从机写入数据和主机从从机读取数据，具体的在官方编程指南了写的很明白了，见下图

 

这里需要注意一点，上边的步骤缺一不可

具体要怎么通过I2C来操作SHT30呢，当然是参考官方数据手册，下图是Singleshot模式的操作时序图

 

1、首先，发送开始信号，再发送write header，我这里是0x88，然后再发送16位的配置命令，比如配置成高重复性或者低重复性，这个可以参考数据手册或者互联网，我就不细讲了，最后发送停止信号，见下图的程序

这里的Sht30_WriteCommand就是发送两次8位数据，依次是高8位和低8位

同时，因为发送的3组8位数据都是有ACK响应的，所以要将使能主机检查ACK，也就是设置ACK_CHECK_EN

 

2、延时至少1ms，也就是SCL free，这时候SHT30正在测量

 

3、发送开始信号，写入read header，我这里的值为0x89，根据时序图，SHT30会返回一个NACK，所以可以不使能主机检查ACK，也就是设置ACK_CHECK_DIS，最后发送停止信号

 

4、再延时大于1ms

 

5、再次发送开始信号，再写入read header，如果转换好了，SHT30会发送一个ACK，没有的话可以稍微延长延时时间，然后依次读写6组8位的SHT30返回的数据，这里注意一下，收到前5组数据时要发送ACK，最后1组不需要（虽然加了也没什么关系），然后再发送停止信号就好了。这里还需要注意一点，在读数据时一定要将从设备发送过来的数据全部读完，不然会莫名出问题的，踩了坑）

 

6、最后要验证收到的数据的正确性，要进行CRC验证，具体算法我就不讲了，大家可以看数据手册。其中temp[2]和humi[2]是CRC数据，如果数据验证正确，再对原始数据进行转换成真实数据。

下图为CRC验证算法和数据转换算法

 

最后在主函数调用如下函数

用串口打印如下结果，成功驱动

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欢迎讨论和指正

w494143467

文章排版还是非常好的。功能设计的也很清晰！

Jacktang

通过I2C来操作SHT30写的很详细，评测的很赞

freebsder

这个i2c的图看着有点复杂啊

dmzdmz666666

freebsder 发表于 2021-7-9 21:53 这个i2c的图看着有点复杂啊

感觉还好吧