温湿度传感器（学习笔记上）

在学习这个项目之前,我们先了解一下传感器,查阅资料可知,电路板上温湿度传感器型号是GXHTC3,是北京中科银河芯科技有限公司研发的一款芯片,采用I2C接口与ESP32-C3通信,I2C地址是0x70。

接下来我们要进行编写i2c驱动程序,首先我们复制esp-idf-v5.1.3\examples\get-started\sample_project这个工程到我们的之前所创的实验文件夹底下，然后把这个文件夹的名称修改为humi_temp，humi是湿度的前4个首字母，temp是温度的前4个首字母

接着在VScode中打开我们将要进行学习的项目，打开humi_temp文件夹

我们可以先打开humi_temp工程目录下的CMakeList.txt文件,修改工程的名称为humi_temp(也就是project后面括号里的，咱们第一节在例程学习中说到过),然后保存关闭此文件

（1）接下来要进行正式的操作了，右击main，选择新建文件，写入文件名称，分别命名为myi2c.c、myi2c.h、gxhtc3.c和gxhtc3.h

（2）接着打开main下的CMakeList.txt文件，可以看到gxhtc3.c和myi2c.c文件已经被添加到路径里面了，如果没有的话，咱们可以自己手动添加一下哈

（3）根据视频教程，我们需要给myi2c.h和gxhtc3.h文件的最开始处分别加入代码#pragma once，这是一条预处理指令，告诉编译器这个头文件只可以编译一次

（4）在myi2c.c文件的最开始，添加头文件myi2c.h；在gxhtc3.c文件的最开始，添加头文件gxhtc3.h；在main.c文件的最开始，添加头文件myi2c.h和gxhtc3.h

（5）我们复制i2c_simple工程下i2c_simple_main.c文件中的60~79行代码到humi_temp工程下myi2c.c文件

static esp_err_t i2c_master_init(void)
{int i2c_master_port = I2C_MASTER_NUM;i2c_config_t conf = {.mode = I2C_MODE_MASTER,.sda_io_num = I2C_MASTER_SDA_IO,.scl_io_num = I2C_MASTER_SCL_IO,.sda_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,.scl_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,.master.clk_speed = I2C_MASTER_FREQ_HZ,};i2c_param_config(i2c_master_port, &conf);return i2c_driver_install(i2c_master_port, conf.mode, I2C_MASTER_RX_BUF_DISABLE, I2C_MASTER_TX_BUF_DISABLE, 0);
}

上述代码是咱们复制的之前的代码，随后会进行修改，莫慌莫慌，通过资料与老师的讲解，我们可以知道这个函数用于初始化I2C接口为主机模式，ESP32为I2C主机，温湿度传感器为I2C从机。因为这个函数会被其它文件调用，所以需要把static关键字去掉

我们看课程视频了解，这里面用到了几个宏定义，复制i2c_simple_main.c文件中第25~31行代码，放到myi2c.h文件中，我把这几个宏定义放到下面(相当于没有修改的)，接下来会说到修正的

#define I2C_MASTER_SCL_IO           CONFIG_I2C_MASTER_SCL  //定义SCL和SDA的引脚需要    
#define I2C_MASTER_SDA_IO           CONFIG_I2C_MASTER_SDA      
#define I2C_MASTER_NUM              0                     //定义I2C的序号，ESP32-C3芯片内部只有一个I2C外设，这里定义成0就可以了    
#define I2C_MASTER_FREQ_HZ          400000     //定义I2C通信速率               
#define I2C_MASTER_TX_BUF_DISABLE   0          //定义发送缓存和接收缓存大小，主机模式下，这两个值设置为0，从机模式下才需要用到这个值                
#define I2C_MASTER_RX_BUF_DISABLE   0                         
#define I2C_MASTER_TIMEOUT_MS       1000

修正过后的宏定义如下，

#define I2C_MASTER_SCL_IO           GPIO_NUM_1      
#define I2C_MASTER_SDA_IO           GPIO_NUM_0     
#define I2C_MASTER_NUM              0               
#define I2C_MASTER_FREQ_HZ          400000         
#define I2C_MASTER_TX_BUF_DISABLE   0               
#define I2C_MASTER_RX_BUF_DISABLE   0             
#define I2C_MASTER_TIMEOUT_MS       1000

上面的代码使我们修正过后的宏定义，依据条件是，第1、2行代码定义SCL和SDA的引脚需要，我们需要按照开发板原理图修改；第3行定义I2C的序号，ESP32-C3芯片内部只有一个I2C外设，这里定义成0就可以了；第4行定义I2C通信速率，一般情况下，I2C器件的通信速率有3种，100k、400k、1M，速度越大，通信越快，I2C传感器芯片手册上会提到支持的最大速率，温湿度传感器GXHTC3的I2C通信速率可以达到1M，这里写的是400k，不需要修改；第5、6行定义发送缓存和接收缓存大小，主机模式下，这两个值设置为0，从机模式下才需要用到这个值

接着，我们在myi2c.h文件中，声明一下刚才在myi2c.c文件中定义的函数，放到define宏定义的下面

extern esp_err_t i2c_master_init(void);

由于这里用到了esp_err_t，所以需要在前面包含esp_err.h文件

#include "esp_err.h"

接着，我们打开myi2c.c文件，这个文件中用到了i2c函数，需要在文件中添加头文件i2c.h，不然无法正常运行，（我的理解为调用这个头文件里的函数）

#include "driver/i2c.h"

到这一步，我们的基本代码就已经全部修改完了，这是完整的代码，

#include "myi2c.h"
#include "driver/i2c.h"esp_err_t i2c_master_init(void)
{int i2c_master_port = I2C_MASTER_NUM;i2c_config_t conf = {.mode = I2C_MODE_MASTER,.sda_io_num = I2C_MASTER_SDA_IO,.scl_io_num = I2C_MASTER_SCL_IO,.sda_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,.scl_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,.master.clk_speed = I2C_MASTER_FREQ_HZ,};i2c_param_config(i2c_master_port, &conf);return i2c_driver_install(i2c_master_port, conf.mode, I2C_MASTER_RX_BUF_DISABLE, I2C_MASTER_TX_BUF_DISABLE, 0);
}

跟随老师的步伐，我们接下来在app_main函数中，调用i2c_master_init初始化函数，复制i2c_simple_main.c文件中第85~86行代码，放到main.c文件中的app_main函数中，如下代码所示

void app_main(void)
{ESP_ERROR_CHECK(i2c_master_init()); //调用初始化函数，并且检测是否初始化成功ESP_LOGI(TAG, "I2C initialized successfully"); //相当于是一个printf函数，第1个参数TAG是一个字符串指针变量，到时候会输出到串口，这个TAG需要在前面定义
}

紧接着，复制i2c_simple_main.c文件中第23行代码，放到include代码下面

static const char *TAG = "i2c-simple-example";

然后我们把TAG的内容改成main，以后在终端窗口看到main，就表示这个输出来自于main.c文件，改完后如下所示

static const char *TAG = "main";

接下来我们给main.c添加头文件，文件中用到了ESP_ERROR_CHECK和ESP_LOGI，需要添加esp_log.h头文件

#include "esp_log.h"

到这步，main的主要函数就是如下

#include <stdio.h>
#include "myi2c.h"
#include "gxhtc3.h"
#include "esp_log.h"static const char *TAG = "main";void app_main(void)
{ESP_ERROR_CHECK(i2c_master_init());ESP_LOGI(TAG, "I2C initialized successfully");
}

到这里呢，我们的温湿传感器上半部分结束，下半部分我将继续学习，主播学的有点头大！