前言

干活中用到了SHT30，其实是对应的转串口板子，写了相应的驱动程序，放出来。

好像SHT20和30几乎是一样的，所以不用纠结这个。

这个模块本身的协议比较简单，所以模块的驱动也很小巧。

驱动被设计为拥有指令器和接收机两个部分，完全被动方式运行，与具体的平台解耦。

SHT30简介

概述

SHT20是由瑞士推出的数字温湿度传感器，基于领先世界的CMOSens数字传感技术，具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。全量程标定，两线数字接口，可与单片机直接相连，大大缩短研发时间、简化外围电路并降低费用。此外，体积微小、响应迅速、低能耗、可浸没、抗干扰能力强、温湿一体，兼有露点测量，性价比高，使该产品能够适于多种场合的应用。

watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpbl9zdHJvbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70

通信协议

（1）串口通信参数

电平：TTL
波特率：115200
停止位：1
校验位：0

（2）输出格式

输出字符串格式： Temp = XX.XXX Hum = XX.XXX\r\n

（3）控制指令：下面指令需要发送两次，第一次使模块由工作模式进入到配置模式，第二次发送才是设置模块。
设置回传速度：

设置报警值(这个驱动没有实现)：

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驱动文件

SHT30Driver.h

/*
*******************************************************************************************
*
*                                    SHT30 DRIVER MODULE
*                                       SHT30驱动模块
*
* File : SHT30Driver.h
* By   : Lin Shijun(https://blog.csdn.net/lin_strong)
* Date : 2020/06/17
* version: V1.1
* History: 2020/04/29 V1.0 the prototype
*          2020/06/17 V1.1 find that SHT30's data  is  "XXXX Hum = XXXX"
*                           but not "XXXX Humi = XXXX" in SHT20, so fix it.
* Note   : The SHT30 driver is divided into two part, i.e. cmder and recver. The cmder is for
*          sending the SHT30 command. The recver is for resolving data from the SHT30.
********************************************************************************************
*/
#ifndef   SHT30DRIVER_H
#define   SHT30DRIVER_H
/*
******************************************************************************************
*                                    INCLUDE
******************************************************************************************
*/
#include <stdint.h>
/*
******************************************************************************************
*                                    DEBUG CONFIGURATION
******************************************************************************************
*/
// to enable debug messages in this module
// #define SHT30_DEBUG
/*
******************************************************************************************
*                                       TYPE DEFINE
******************************************************************************************
*/
typedef struct SHT30STRUCT_DATA{
  float temp;   // °C
  float humi;   // percent
} SHT30Data;
typedef void (* SHT30FUNC_DATA)(SHT30Data data);
typedef enum {
  SHT30SR_10Hz ,
  SHT30SR_5Hz  ,
  SHT30SR_2Hz  ,
  SHT30SR_1Hz  ,
  SHT30SR_0d5Hz,  // 0.5Hz
  SHT30SR_0d2Hz,  // 0.2Hz
  SHT30SR_0d1Hz,  // 0.1Hz
}SHT30SampleRate;
/*
************************************************************************************
*                                    INTERFACES
************************************************************************************
*/
void SHT30Cmder_Init(void (* outChannel)(uint8_t *buf, uint16_t len));
void SHT30Cmder_Destroy(void);
void SHT30Cmder_setSampleRate(SHT30SampleRate value);
void SHT30Recver_Init(SHT30FUNC_DATA onRecvData);
// Call it to modify the call-back function.
void SHT30Recver_RegisterCallback(SHT30FUNC_DATA onRecvData);
void SHT30Recver_CleanupBuffer(void);
// Feed the receiver every byte received so that receiver can notify user
// the resolved data for each frame.
void SHT30Recver_Feed(uint8_t nextByte);
void SHT30Recver_Destroy(void);
#endif  // of SHT30DRIVER_H

SHT30Recver.c

/*
*******************************************************************************************
*
*                                   SHT30 RECEIVER MODULE
*                                   SHT30驱动模块 - 接收机
*
* File : SHT30Recver.c
* By   : Lin Shijun(https://blog.csdn.net/lin_strong)
* Date : 2020/06/17
* version: V1.1
* History: 2020/06/17
* Note   : 
********************************************************************************************
*/
/*
*********************************************************************************************
*                                       INCLUDES
*********************************************************************************************
*/
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include "SHT30Driver.h"
#include "RxMac.h"
#ifndef SHT30_DEBUG
#undef _DEBUG
#endif
#include "DebugMsg.h"
/*
*********************************************************************************************
*                                       LOCAL FUNCTION
*********************************************************************************************
*/
#define ARRAYSIZE(arr)  (sizeof(arr)/ sizeof(arr[0]))
static void _onFlushed(RxMac sender,RxMacPtr buf,uint16_t len,RxState state,
                           RxFlag HorU,RxFlag Ender);
/*
*********************************************************************************************
*                                       LOCAL VARIABLE
*********************************************************************************************
*/
static const char * _str_SHT30Recver = "SHT30Recver";
static SHT30FUNC_DATA _onRecvData;
static const uint8_t _flag_header[] = {
    (uint8_t)'T', (uint8_t)'e', (uint8_t)'m', (uint8_t)'p', 
                                       (uint8_t)' ', (uint8_t)'=', (uint8_t)' '};
static const uint8_t _flag_ender[] = {
    (uint8_t)'\r', (uint8_t)'\n'};
static const RXFLAG_STRUCT _flags[] = {
  {
    _flag_header, sizeof(_flag_header), RXFLAG_OPTION_STRONG_HEADER},
  {
    _flag_ender , sizeof(_flag_ender) , RXFLAG_OPTION_STRONG_ENDER }
};
static RxMac _mac;
static uint8_t _macBuf[36];
/*
*********************************************************************************************
*                                 INTERFACE IMPLEMENTATION
*********************************************************************************************
*/
void SHT30Recver_Init(SHT30FUNC_DATA onRecvData){
  _onRecvData = onRecvData;
  _mac = RxMac_Create(_flags, ARRAYSIZE(_flags), _macBuf, sizeof(_macBuf) - 1,
                       NULL, NULL, _onFlushed);
  if(_mac == NULL)
    for(;;)
      ;
}
void SHT30Recver_Destroy(){
  _onRecvData = NULL;
  RxMac_Destroy(_mac);
}
void SHT30Recver_RegisterCallback(SHT30FUNC_DATA onRecvData){
  _onRecvData = onRecvData;
}
void SHT30Recver_CleanupBuffer(void){
  RxMac_ResetState(_mac);
}
void SHT30Recver_Feed(uint8_t nextByte){
  RxMac_FeedData(_mac, nextByte);
}
/*
*********************************************************************************************
*                               LOCAL FUNCTION IMPLEMENTATION
*********************************************************************************************
*/
static int _FloatFormatRight(const char *beg, const char *end){
  const char *p;
  if(end - beg <= 0)
    return 0;
  for(p = beg; end - p > 0; p++)
    if(!isdigit(*p) && *p != '-' && *p != '.')
      return 0;
  return 1;
}
static void _onFlushed(RxMac sender,RxMacPtr buf,uint16_t len,RxState state,
                       RxFlag HorU,RxFlag Ender){
  const char *p;
  SHT30Data data;
  if(_onRecvData == NULL || !state.headerFound || !state.enderFound)
    return;
  buf[len] = '\0';
  p = strstr((const char *)buf, "   Hum = ");
  if(p == NULL || !_FloatFormatRight((const char *)&buf[7], p) || 
    !_FloatFormatRight((const char *)&p[9], (const char *)buf + len - 2)){
    _dbg_printf2("%s: got corrupt frame-%s", _str_SHT30Recver, (const char *)buf);
    return;
  }
  data.temp  = (float)atof((const char *)&buf[7]);
  data.humi  = (float)atof((const char *)&p[9]);
  _dbg_printf3("%s: got data-temp(%.3f),humi(%.3f)\r\n", _str_SHT30Recver, data.temp, data.humi);
  _onRecvData(data);
}

SHT30Cmder.c

/*
*******************************************************************************************
*
*                                    SHT30 COMMANDER MODULE
*                                    SHT30驱动模块 - 指令器
*
* File : SHT30Cmder.c
* By   : Lin Shijun(https://blog.csdn.net/lin_strong)
* Date : 2020/06/17
* version: V1.1
* History: 2020/06/17
* Note   : Only implement the set sample rate command for now.
********************************************************************************************
*/
/*
*********************************************************************************************
*                                       INCLUDES
*********************************************************************************************
*/
#include <stdio.h>
#include "SHT30Driver.h"
/*
*********************************************************************************************
*                                       LOCAL VARIABLE
*********************************************************************************************
*/
static void (* _out)(uint8_t *buf, uint16_t len) = NULL;
/*
*********************************************************************************************
*                                 INTERFACE IMPLEMENTATION
*********************************************************************************************
*/
void SHT30Cmder_Init(void (* outChannel)(uint8_t *buf, uint16_t len)){
  _out = outChannel;
}
void SHT30Cmder_Destroy(){
  _out = NULL;
}
void SHT30Cmder_setSampleRate(SHT30SampleRate value){
  uint8_t buf[] = {
    0xFF, 0xAA, 0x09, 0x00, 0x00};
  buf[3] = (uint8_t)value;
  if(_out != NULL)
    _out(buf, sizeof(buf));
}

依赖

接收器的实现依赖于我写的通用接收机：
通用接收状态机模块

至于DebugMsg.h则是我自己使用的调试信息的模块：

#ifndef _DEBUG_MSG_H
#define _DEBUG_MSG_H
#include <stdio.h>
#ifdef _DEBUG
  #define _dbg_printf0(format)                   ((void)printf(format))
  #define _dbg_printf1(format,p1)                ((void)printf(format,p1))
  #define _dbg_printf2(format,p1,p2)             ((void)printf(format,p1,p2))
  #define _dbg_printf3(format,p1,p2,p3)          ((void)printf(format,p1,p2,p3))
  #define _dbg_printf4(format,p1,p2,p3,p4)       ((void)printf(format,p1,p2,p3,p4))
  #define _dbg_printf5(format,p1,p2,p3,p4,p5)    ((void)printf(format,p1,p2,p3,p4,p5))
  #define _dbg_printf6(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6) ((void)printf(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6))
  #define _dbg_printf7(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7) \
                ((void)printf(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7))
  #define _dbg_printf8(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8) \
                ((void)printf(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8))
  #define _dbg_printf9(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8,p9) \
                ((void)printf(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8,p9))
#else
  #define _dbg_printf0(format)
  #define _dbg_printf1(format,p1)
  #define _dbg_printf2(format,p1,p2)
  #define _dbg_printf3(format,p1,p2,p3)
  #define _dbg_printf4(format,p1,p2,p3,p4)
  #define _dbg_printf5(format,p1,p2,p3,p4,p5)
  #define _dbg_printf6(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6)
  #define _dbg_printf7(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7)
  #define _dbg_printf8(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8)
  #define _dbg_printf9(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8,p9)
#endif
int dummyprintf(const char *format, ...);
#endif

这样在项目中同时宏定义 _DEBUG 和 SHT30_DEBUG 时才会打印调试信息。不需要的话删除相关语句就好。

想要了解相关技巧的话详见：
C语言宏配置的各种奇淫技巧

使用示例

使用此模块基本分几步：

初始化模块
如需要发送指令则实现并注册信道给指令器；注册回调函数给接收器，这样接收器在发现完整的数据帧时就会通过回调函数进行通知。
不断接收数据，并喂(Feed)给接收器；如需要发指令，随时调用指令器的接口。

以下代码示例了在上电后不断读取数据并进行解析(假设使用标准输入输出上的串口和SHT30通信)：

#include "SHT30Driver.h"
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
……
// 收到数据的回调函数
static void onDataResolved(SHT30Data data);
// 发送信道
static void sendChannel(uint8_t *buf, uint16_t len);
void main(){
  uint8_t b;
  ……
  SHT30Recver_Init(onDataResolved);
  SHT30Cmder_Init(sendChannel);
  // 如果需要调整采样率的话发送对应指令，注意要先发一次指令使进入配置模式的问题
  // SHT30Cmder_setSampleRate(SHT30SR_1Hz);
  for(;;){
    // 不断得到下一个字节并喂给接收机
    // 接收机会通过回调函数实时传递解析出来的值
    b = (uint8_t)getchar();
    SHT30Recver_Feed(b);
  }
}
static void onDataResolved(SHT30Data data){
  // data中就是实时解析到的数据，具体怎么使用是你的事
}
static void sendChannel(uint8_t *buf, uint16_t len){
  // 往标准输出输出这个字节
  while(len-- > 0)
    putchar((char)*buf++);
}

更新历史

2020/06/07 放出V1.0
2020/06/17 发现了SHT30和SHT20在数据输出格式上一个是Humi，一个是Hum，所以修正为了SHT30的Hum。如果是SHT20。则将Recver中的onFlush函数按如下修改即可。

static void _onFlushed(RxMac sender,RxMacPtr buf,uint16_t len,RxState state,
                       RxFlag HorU,RxFlag Ender){
  const char *p;
  SHT30Data data;
  if(_onRecvData == NULL || !state.headerFound || !state.enderFound)
    return;
  buf[len] = '\0';
  p = strstr((const char *)buf, "   Humi = ");
  if(p == NULL || !_FloatFormatRight((const char *)&buf[7], p) || 
    !_FloatFormatRight((const char *)&p[10], (const char *)buf + len - 2)){
    _dbg_printf2("%s: got corrupt frame-%s", _str_SHT30Recver, (const char *)buf);
    return;
  }
  data.temp  = (float)atof((const char *)&buf[7]);
  data.humi  = (float)atof((const char *)&p[10]);
  _dbg_printf3("%s: got data-temp(%.3f),humi(%.3f)\r\n", _str_SHT30Recver, data.temp, data.humi);
  _onRecvData(data);
}