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I2C传感器

概述​

I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种常用的串行通信协议，广泛用于连接各种传感器、存储器和外设。YF3300-ESP32S3 开发板提供了 1 个 I2C 总线（SDA=GPIO17, SCL=GPIO18），本章节将以 SHT30 温湿度传感器为例，介绍如何使用 I2C 总线读取传感器数据。

所需 NuGet 包​

在 nanoFramework 项目中使用 I2C 和 SHT30 需要引用以下包：

包名说明
nanoFramework.System.Device.I2cI2C 总线操作核心库
nanoFramework.Iot.Device.Sht3xSHT30/SHT31/SHT35 传感器驱动库
nanoFramework.Hardware.Esp32ESP32 硬件配置库（用于引脚映射）
nanoFramework.CoreLibrary基础类库（通常自动包含）

SHT30 传感器​

SHT30 传感器是一种高精度数字温湿度传感器，主要特性：

参数规格
温度范围-40°C ~ +125°C
温度精度±0.3°C
湿度范围0% ~ 100% RH
湿度精度±2% RH
供电电压2.4V ~ 5.5V
I2C 地址0x44（默认）或 0x45

硬件连接说明​

I2C 总线引脚​

YF3300-ESP32S3 开发板的 I2C 总线引脚定义：

信号GPIO 引脚说明
SDAGPIO17I2C 数据线
SCLGPIO18I2C 时钟线

SHT30 连接方式​

SHT30 引脚开发板连接
VDD3.3V
GNDGND
SDAGPIO17
SCLGPIO18
ADDRGND（地址为 0x44）

使用示例​

Sht30Sensor.cs​

using System;
using Iot.Device.Sht3x;
using System.Device.I2c;
using nanoFramework.Hardware.Esp32;

namespace Sht30SensorTest
{
    // SHT30 温湿度传感器封装类
    public class Sht30Sensor : IDisposable
    {
        private Sht3x _sht30;                           // SHT3x 传感器驱动实例
        private I2cDevice _i2cDevice;                   // I2C 设备实例
        private const int DefaultI2cBusId = 1;          // I2C 总线 ID
        private const byte DefaultSensorAddress = 0x44; // 传感器地址

        // SHT30传感器数据模型（嵌套类）
        public class Sht30Data
        {
            public double Temperature { get; set; } // 温度值（摄氏度）
            public double Humidity { get; set; }    // 湿度值（百分比）
            public DateTime Timestamp { get; set; } // 数据读取时间戳

            // 格式化输出传感器数据
            public override string ToString()
            {
                return $"时间: {Timestamp:HH:mm:ss}, 温度: {Temperature:F1}°C, 湿度: {Humidity:F1}%";
            }
        }

        // 默认构造函数：I2C总线0，地址0x44，SDA=IO17，SCL=IO18
        public Sht30Sensor()
        {
            Configuration.SetPinFunction(Gpio.IO17, DeviceFunction.I2C1_DATA);
            Configuration.SetPinFunction(Gpio.IO18, DeviceFunction.I2C1_CLOCK);

            var i2cSettings = new I2cConnectionSettings(DefaultI2cBusId, DefaultSensorAddress);
            _i2cDevice = I2cDevice.Create(i2cSettings);
            _sht30 = new Sht3x(_i2cDevice);
        }

        // 带参数构造函数
        public Sht30Sensor(int i2cBusId, byte sensorAddress)
        {
            Configuration.SetPinFunction(Gpio.IO17, DeviceFunction.I2C1_DATA);
            Configuration.SetPinFunction(Gpio.IO18, DeviceFunction.I2C1_CLOCK);

            var i2cSettings = new I2cConnectionSettings(i2cBusId, sensorAddress);
            _i2cDevice = I2cDevice.Create(i2cSettings);
            _sht30 = new Sht3x(_i2cDevice);
        }

        // 单次获取传感器数据
        public Sht30Data ReadMeasurement()
        {
            try
            {
                // 直接读取属性（属性内部已包含读取逻辑）
                return new Sht30Data
                {
                    Temperature = _sht30.Temperature.DegreesCelsius,
                    Humidity = _sht30.Humidity.Percent,
                    Timestamp = DateTime.UtcNow
                };
            }
            catch (Exception ex)
            {
                System.Diagnostics.Debug.WriteLine($"SHT30读取失败：{ex.Message}");
                return null;
            }
        }

        // 重置传感器
        public void Reset()
        {
            try
            {
                _sht30.Reset();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                System.Diagnostics.Debug.WriteLine($"SHT30重置失败：{ex.Message}");
            }
        }

        // 释放资源
        public void Dispose()
        {
            if (_sht30 != null) { _sht30.Dispose(); _sht30 = null; }
            if (_i2cDevice != null) { _i2cDevice.Dispose(); _i2cDevice = null; }
        }
    }
}

Program.cs​

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;

namespace Sht30SensorTest
{
    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            Debug.WriteLine("SHT30 温湿度传感器测试");
            Debug.WriteLine("========================\n");

            // 创建传感器实例（使用默认地址 0x44）
            using (var sensor = new Sht30Sensor())
            {
                while (true)
                {
                    // 读取传感器数据
                    Sht30Sensor.Sht30Data data = sensor.ReadMeasurement();

                    if (data != null)
                    {
                        Debug.WriteLine(data.ToString());
                    }
                    else
                    {
                        Debug.WriteLine("读取失败，重试中...");
                    }

                    // 每2秒读取一次
                    Thread.Sleep(2000);
                }
            }
        }
    }
}