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外观

​

模块来源 ​

规格参数 ​

工作电压：2.4-5.5V

工作电流：0.2~1500uA

温度测量范围：-40~125℃

温度测量精度：±0.3℃

湿度测量范围：0~100%RH

湿度测量精度：±2%RH

输出方式: IIC

管脚数量：4 Pin

以上信息见厂家资料文件

移植过程 ​

我们的目标是将例程移植至开发板上【测量温湿度的功能】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。

查看资料 ​

ADS1115是采用的IIC通信，所以首先要了解IIC的地址与时序，再确定根据寄存器的设置。

模块原理图 ​

SHT30地址 ​

  数据手册上说明，当ADDR引脚接入VSS（接地）时，地址为0X44。而原理图上已经通过R14这个下拉电阻接地。不过需要注意的是，实际地址为 0X44 左移一位，因需要空出最低位给读写位，所以实际的地址是 0X44 << 1。

测量模式 ​

  SHT30有两种测量模式，分别是单次测量模式和周期测量模式。

  在单次测量模式下，发出一个测量命令就触发一次数据采集。每个数据都由一个16位的温度值和一个16位的湿度值(按此顺序)组成。在传输过程中，每个数据值后面总是跟着一个CRC校验和。但是在该模式下又分有时钟拉伸模式和时钟不拉伸模式，具体情况见下图。

  并且在单次测量模式下，可以选择不同的测量命令。它们在可重复性(低、中、高)和时钟拉伸(启用或禁用)方面有所不同。这里的可重复性设置影响测量持续时间，从而影响传感器的总体能耗。

  在周期测量模式下，时钟拉伸模式禁用，但是可以分为高中低的可重复性测量，测量周期为0.5、1、2、4、10（单位 次/秒）（这种模式下最快的测量速度是1秒10次）如果传感器在一种工作模式下正在测量数据，此时要发送其他命令（推荐先发送一次中断命令），让传感器停止当前的测量，进入单次测量模式，然后再发送命令。这里需要注意：如果测量频率过高，会导致传感器自热。

  设置好周期测量模式的测量周期和可重复性强度后，随时可以进行测量读取数据，需要发送一个读取命令(0XE000)。一旦读取时序结束之后，寄存器中的数值就会清零，如果这时再一次读取数据将得到0。下一次测量结束后，寄存器的值就会重新写入。

引脚选择 ​

这里选择的引脚见引脚接线表

代码移植 ​

下载为大家准备的驱动代码文件夹，复制到自己工程中\luban-lite\application\rt-thread\helloworld\user-bsp文件夹下

驱动代码文件夹下载

📌 资料下载中心（点击跳转）

📌 在 资料下载中心->模块移植资料下载 里面的该章节压缩包中。

提示

如果未找到 user-bsp 这个文件夹，说明你未进行模块移植的前置操作。请转移到手册使用必要操作（点击跳转）中进行必要的配置操作！！！

接下来打开自己的工程，开始修改Kconfig文件。

1、在 VSCode 中打开 application\rt-thread\helloworld\Kconfig 文件

2、在该文件的 #endif 前面添加该模块的 Kconfig路径语句

shell
# SHT30温湿度传感器
source "application/rt-thread/helloworld/user-bsp/sht30-temp-humi-sensor/Kconfig"

添加完成之后：

1、我们 双击 luban-lite 文件夹下的 win_env.bat 脚本打开env工具：

2、输入以下命令列出所有可用的默认配置：

shell
scons --list-def

3、选择 d13x_JLC_rt-thread_helloworld 这个配置！这个是我们衡山派开发板的默认配置！输入以下命令即可：

shell
scons --apply-def=7

或者

shell
scons --apply-def=d13x_JLC_rt-thread_helloworld_defconfig

这两个命令作用是一样的，一个是 文件名 ，一个是 编号 ！！！

4、输入以下命令进入menuconfig菜单

shell
scons --menuconfig

进入以下界面：

5、选中 Porting code using the LCKFB module

按 Y 选中

按 N 取消选中

方向键 左右 调整 最下面菜单的选项

方向键 上下 调整 列表的选项

回车 执行最下面菜单的选项

6、回车进入 Porting code using the LCKFB module 菜单

7、按方向键 上下 选中 Using SHT30 temperature and humidity sensor 后按 Y 键，看到前面括号中出现一个 * 号，就可以下一步了。

8、按方向键 左右 选中 <Save> 然后一路回车，然后 退出 即可

编译 ​

我们 保存并退出menuconfig菜单 之后，输入以下命令进行编译：

shell
scons

或

shell
scons -j16

-j 用来选择参与编译的核心数: 我这里是选择16

大家可以根据自己的电脑来选择

核心越多编译越快

如果写的数量高于电脑本身，那么就自动按照最高可用的来运行！

镜像烧录 ​

编译完成之后会在 \luban-lite\output\d13x_JLC_rt-thread_helloworld\images 文件夹下生成一个 d13x_JLC_v1.0.0.img 镜像文件！

然后我们烧录镜像，具体的教程请查看：镜像烧录（点击跳转🚀）

到这里完成了，请移步到 最后一节 进行移植验证。

工程代码解析 ​

bsp_sht30.c ​

c
/*
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 */

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <getopt.h>
#include <sys/time.h>
#include <rtthread.h>
#include <inttypes.h>
#include <finsh.h>
#include "hal_adcim.h"
#include "rtdevice.h"
#include "aic_core.h"
#include "aic_log.h"
#include "hal_gpai.h"
#include "aic_hal_gpio.h"
#include "hal_i2c.h"
#include "bsp_sht30.h"

#define I2C_BUS_NAME	"i2c0"           				/* I2C总线设备名称 */
#define SLAVE_ADDR      0x44 							/* 器件地址 */

static struct rt_i2c_bus_device *i2c_bus = RT_NULL;     /* I2C总线设备句柄 */

double Temperature = 0.0, Humidity = 0.0;

/* 发送数据 */
static rt_err_t write_data(struct rt_i2c_bus_device *bus, rt_uint8_t len, rt_uint8_t *data)
{
    struct rt_i2c_msg msgs;

    msgs.addr = SLAVE_ADDR;
    msgs.flags = RT_I2C_WR;
    msgs.buf = data;
    msgs.len = len;

    /* 调用I2C设备接口传输数据 */
    if (rt_i2c_transfer(bus, &msgs, 1) == 1)
    {
        return RT_EOK;
    }
    else
    {
        return -RT_ERROR;
    }
}


/* 读取数据 */
static rt_err_t read_data(struct rt_i2c_bus_device *bus, rt_uint8_t len, rt_uint8_t *buf)
{
    struct rt_i2c_msg msgs;

    msgs.addr  = SLAVE_ADDR;    // 器件地址
    msgs.flags = RT_I2C_RD;     // 读写标志的设定
    msgs.buf   = buf;           // 发送缓存区地址
    msgs.len   = len;           // 发送的字节长度

    /* 调用I2C设备接口传输数据 */
    if (rt_i2c_transfer(bus, &msgs, 1) == 1)
    {
        return RT_EOK;
    }
    else
    {
        return -RT_ERROR;
    }
}


/******************************************************************
 * 函 数 名 称：SHT30_Write_mode
 * 函 数 说 明：在周期模式下设置测量周期与可重复性命令
 * 函 数 形 参：cmd设置命令
                常用的有：每一秒采集0.5次   0x2024
                          每一秒采集1次    0x2126
                          每一秒采集2次    0x2220
                          每一秒采集4次    0x2334
                          每一秒采集10次   0x2721
 * 函 数 返 回：RT_EOK:成功   -RT_ERROR:失败
 * 作       者：LC
 * 备       注：
******************************************************************/
uint8_t SHT30_Write_mode(uint16_t cmd)
{
    rt_uint8_t buf[2] = {0};

    buf[0] = (cmd >> 8);   // 命令的高8位
    buf[1] = (cmd & 0xff); // 命令的低8位

    int ret = write_data(i2c_bus, 2, buf);
    if(ret != RT_EOK)
    {
		LOG_E("rt_i2c_transfer failed to send !!");

        return -RT_ERROR;
    }

    return RT_EOK;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：CRC_8
 * 函 数 说 明：CRC校验
 * 函 数 形 参：data要校验的数据地址     len要校验的长度
 * 函 数 返 回：校验后的值
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
uint8_t CRC_8(const uint8_t *data, int len)
{
    const uint8_t POLYNOMIAL = 0x31;
    uint8_t crc = 0xFF;
    int j, i;

    for (j=0; j<len; j++)
    {
        crc ^= *data++;
        for ( i = 0; i <8; i++ )
        {
            crc = ( crc & 0x80 ) ? (crc << 1) ^ POLYNOMIAL : (crc << 1);
        }
    }

    return crc;
}

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：SHT30_Read
 * 函 数 功 能：读取SHT30的数据
 * 传 入 参 数：addr: 读取的寄存器地址
 * 函 数 返 回：-RT_ERROR:错误   RT_EOK:读取成功
 * 作       者：LC
 * 备       注：LP
**********************************************************/
int SHT30_Read(uint16_t addr)
{
    uint16_t i = 0;
    int ret = 0;
    uint8_t buff[6] = {0};
    uint8_t send_buff[2] = {0};
    uint16_t data_16 = 0;

    //设置周期模式命令
    SHT30_Write_mode(0x2130);//每1秒一次高重复测量(需要在周期模式下才有用)

    send_buff[0] = (addr >> 8);   // 命令的高8位
    send_buff[1] = (addr & 0xff); // 命令的低8位

    // 写命令
    ret = write_data(i2c_bus, 2, send_buff);
    if(ret != RT_EOK)
    {
		LOG_E("write_data failed to send !!");

        return -RT_ERROR;
    }

    aicos_mdelay(200);

    // 读数据
    ret = read_data(i2c_bus, 6, buff);
    if(ret != RT_EOK)
    {
		LOG_E("read_data failed to read !!");

        return -RT_ERROR;
    }

   //CRC校验（将要校验的数值带入，查看计算后的校验值是否和读取到的校验值一致）
    if( (CRC_8(buff,2) == buff[2]) && ( CRC_8(buff+3,2) == buff[5]) )
    {
        //计算温度值
        data_16 =(buff[0]<<8) | buff[1];
        Temperature = (data_16/65535.0)*175.0 - 45;

        //计算湿度值
        data_16 = 0;
        data_16 =(buff[3]<<8) | buff[4];
        Humidity = (data_16/65535.0) * 100.0;

        return RT_EOK;
    }

    LOG_E("SHT30 Read failed !!");

    return -RT_ERROR;
}

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：SHT30_Init
 * 函 数 功 能：初始化SHT30
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：RT_OK：完成     -RT_ERROR：错误
 * 作       者：LC
 * 备       注：LP
**********************************************************/
int SHT30_Init(void)
{
    /* 查找I2C总线设备，获取I2C总线设备句柄 */
    i2c_bus = (struct rt_i2c_bus_device *)rt_device_find(I2C_BUS_NAME);
    if(i2c_bus == RT_NULL)
    {
          LOG_E("no device: %s",I2C_BUS_NAME);

          return -RT_ERROR;
    }
    else
    {
          rt_kprintf("\nfind device: %s\n",I2C_BUS_NAME);
    }

    return RT_EOK;
}

bsp_sht30.h ​

c
/*
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 */
#ifndef __BSP_SHT30_H__
#define __BSP_SHT30_H__

#include "stdio.h"

int SHT30_Init(void);
int SHT30_Read(uint16_t addr);

#endif

Kconfig ​

这个是一个menuconfig中的选项，如果在菜单中选中该选项，就会在rtconfig.h中定义一个语句，用来if判断条件编译之类的。

c

config LCKFB_SHT30_TEMP_HUMI_SENSOR
    bool "Using SHT30 temperature and humidity sensor"
    select AIC_USING_I2C0
    default n
    help
        More information is available at: https://wiki.lckfb.com/

SConscript ​

自动化构建文件，如果定义了 LCKFB_SHT30_TEMP_HUMI_SENSOR 和 USING_LCKFB_TRANSPLANT_CODE 就自动编译当前目录下的文件！！

c
Import('RTT_ROOT')
Import('rtconfig')
import rtconfig
from building import *

cwd = GetCurrentDir()
CPPPATH = [cwd]
src = []


if GetDepend('LCKFB_SHT30_TEMP_HUMI_SENSOR') and GetDepend('USING_LCKFB_TRANSPLANT_CODE'):
    src = Glob(os.path.join(cwd, '*.c'))

group = DefineGroup('lckfb-sht30-temp-humi-sensor', src, depend = [''], CPPPATH = CPPPATH)

Return('group')

test_sht30_temp_humi_sensor.c ​

这个文件是针对SHT30温湿度传感器的处理模块，提供了初始化、数据读取以及线程管理相关的代码。以下是文件的详细解析：

全局变量

  • 声明了一个线程控制块指针sht30_thread，用于管理SHT30传感器读取线程。
  • 声明了一个外部变量Temperature和Humidity，这些变量应该是在bsp_sht30.h或其他相关文件中定义的，用于存储传感器读取的温度和湿度数据。

线程入口函数逻辑

  • sht30_thread_entry是线程的入口函数，它不接受任何参数。
  • 在函数内部，首先调用SHT30_Init函数初始化SHT30传感器。
  • 使用一个无限循环来持续读取传感器的数据。
  • 在循环中，定义了一个循环计数器while_count，并初始化为1。
  • 尝试通过SHT30_Read函数读取传感器数据，读取命令为0xe000。
  • 如果读取成功，将外部变量Temperature和Humidity中的数据转换为整数和小数部分，并打印到控制台。
  • 如果读取失败，打印错误信息。
  • 当while_count达到100次时，提示用户可以通过命令退出读取循环，并重置计数器。
  • 在每次循环结束后，线程会挂起2秒（如果是第一次循环）或0.5秒。

SHT30启动函数

  • test_sht30_sensor函数用于启动SHT30传感器读取线程。
  • 它首先尝试创建一个名为sht30_thread的线程，并设置其入口函数、参数、栈大小、优先级和时间片。
  • 如果线程创建成功，则启动该线程。

SHT30退出函数

  • test_exit_sht30_sensor函数用于删除SHT30传感器读取线程。
  • 它尝试删除sht30_thread线程，并根据删除操作的结果打印相应的信息。

命令行接口

  • 使用MSH_CMD_EXPORT宏导出test_sht30_sensor和test_exit_sht30_sensor函数，使其可以通过命令行接口调用。
  • 用户可以通过输入test_sht30_sensor命令来启动SHT30传感器读取线程。
  • 用户可以通过输入test_exit_sht30_sensor命令来退出SHT30传感器读取线程。

文件为SHT30温湿度传感器提供了一个数据处理线程，并且允许用户通过命令行接口来控制传感器的数据读取和退出操作。

c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <getopt.h>
#include <sys/time.h>
#include <rtthread.h>
#include "rtdevice.h"
#include "aic_core.h"
#include "aic_hal_gpio.h"
#include "bsp_sht30.h"

#define THREAD_PRIORITY         25      // 线程优先级
#define THREAD_STACK_SIZE       1024    // 线程大小
#define THREAD_TIMESLICE        10      // 时间片

static rt_thread_t sht30_thread = RT_NULL;   // 线程控制块

extern double Temperature, Humidity;

// 线程入口函数
static void sht30_thread_entry(void *param)
{
    int while_count = 1; // 循环次数

    /* SHT30初始化 */
    SHT30_Init();

    while(while_count++)
    {
        int ret = SHT30_Read(0xe000); //读取
        if(ret == -RT_ERROR)
        {
            LOG_E("failed to SHT30_Read !");
        }
        else
        {
            uint32_t value_temp = Temperature * 100;
            uint32_t value_humi = Humidity * 100;
            rt_kprintf("\nRead [SHT30] Temperature = %d.%02d\n", value_temp/100, value_temp%100);
            rt_kprintf("Read [SHT30] Humidity = %d.%02d\n\n", value_humi/100, value_humi%100);
        }

        if(while_count >= 100)
        {
            while_count = 1;

            rt_kprintf("\nType [test_exit_sht30_sensor] command to exit SHT30 to read data\n");
            rt_kprintf("Note: Pressing [TAB] as you type will autocomplete the command\n");

            rt_thread_mdelay(2000);
        }

        rt_thread_mdelay(500);
    }

}

/* SHT30启动函数 */
static void test_sht30_sensor(int argc, char **argv)
{
    /* 创建线程，名称是 sht30_thread，入口是 sht30_thread_entry */
    sht30_thread = rt_thread_create("sht30_thread",
                            sht30_thread_entry, RT_NULL,
                            THREAD_STACK_SIZE,
                            THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);

    /* 如果获得线程控制块，启动这个线程 */
    if (sht30_thread != RT_NULL)
        rt_thread_startup(sht30_thread);
}
// 导出函数为命令
MSH_CMD_EXPORT(test_sht30_sensor, run SHT30 temp humi sensor);


/* SHT30退出函数 */
static void test_exit_sht30_sensor(void)
{
    int ret = rt_thread_delete(sht30_thread);
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("failed to test_exit_sht30_sensor !!");
    }
    else
    {
        rt_kprintf("\n========SHT30 exit successful !!========\n");
    }

}
// 导出函数为命令
MSH_CMD_EXPORT(test_exit_sht30_sensor, quit SHT30);

移植验证 ​

我们使用串口调试，将 USB转TTL模块 连接到衡山派开发板上面！！

具体的教程查看：串口调试（点击跳转🚀）

串口波特率默认为115200

我们在输入下面的命令运行该模块的线程：

输入的时候按下TAB键会进行命令补全！！

shell
test_sht30_sensor

模块上电效果：

模块代码下载 ​

链接：下载中心->模块移植代码下载（点击跳转🚀）

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