.NET 与树莓派温度/湿度传感器——SHT30

Posted 2021-06-15 老周

SHT3XX 系列的传感，常见的有三种：SHT 30、SHT 31、SHT 35。其中，比较便宜性价比较愉快的是 SHT 30。

DHT 11 模块也是检测温度、湿度的，但SHT 11 使用的不是我们常见的 i2c 等协议，而是用它自己特有的单数据线协议。因此使用 DHT11 你需要自己写通信协议或使用现有的库；另外，DHT 11 模块似乎反应不太灵敏，上电后还得等几秒钟才能读到稳定数据。最重要的一点，不知道是不是老周运气不好，买了三个 DHT 11，坏了两个。而 SHT 30，一直用着——老周把它弄成家用温度计，挂在家里长期运作。当然，不是用树莓派去控制。毕竟，你想想，刻意用树莓派去读个温度，这也太浪费资源了，最开始是和客厅的监控连在一起的。老周买了个摄像头，用一块2G内存的树莓派刷了 Motion ，做成了监控，供家里客厅使用。

为了完美的伪装，找了个旧手机的盒子，自己打几个孔，然后把树莓派放进盒子里，摄像头用双面胶贴在盒子上。伪装效果还行，外人进来了一般不会发现。装中盒子里就造成一个问题：SHT30 检测温度湿度就不准了。于是，老周就拿掉了SHT，买了一块山寨的 ESP-8266，体积也很小，功耗低，也便宜，搞几个干电池就能供电了，然后就用 ESP 8266 来控制 SHT 30，还能通过 Wi-fi 来传数据（就读个温度/湿度，安全性不重要，随便透传）。用了三天，ESP 8266 上的板载LED灯坏了，但开发板还能正常用。

如果你特别喜欢大草莓（树莓派），也可以买树莓派家族的微控制器开发板—— 树莓派 Pico，也可以叫它小草莓。小草莓和 Arduino 系列的板子有点像（和 Nano 体积差不多），有 Micro-USB 口，用一根安卓手机数据线就可以和电脑连接了，非常地友好。Pico 不带操作系统，就是一块单片机，所以功耗低，特省电，供电电压在 1.8V 到 5.5V 之间，可以用手机充电器供电，省事。

 

 

好了，扯远了，因为本文的内容比较 easy，所以老周就先扯些没用的，接下来咱们扯些有用的。

SHT30 很小巧，标准的 i2C 引脚——vcc、gnd、sda、scl。买的时候最好买已经焊接好引脚的，不然，自己焊的话真的需要经验，毕竟模块很小，技术不好容易弄坏，动作不够快也容易焊成连锡——各个引脚导通了。老周的焊功比较烂，不敢自己动手。

既然是标准的 I2C 引脚，这模块当然是用 I2C 来通信了。如果你没作更改，默认的从机地址是 0x44。

这一次，老周向各位介绍微软封装的另一个库——iot bindings。这个库是微软提供的，里面封装了很多常用模块的操作，我们不用每次都自己手动写硬件通信，直接引用，开箱即用，无需调校，免打孔，免安装。

在创建.NET 项目后，执行以下命令引用（也可以用VS的Nuget管理工具）。

dotnet add package System.Device.Gpio
dotnet add package iot.device.bindings

封装的模块类位于命名空间 Iot.Device.XXX 中，其中XXX是各类模块的大类名。比如，我们这次用的 SHT 30， 它属于 SHT 30、31、35 系列，故命名空间为 Iot.Device.Sht3x。

在代码文件中，using 一下。

using System;
using System.Device.I2c;
using Iot.Device.Sht3x;

然后，很简单的几行代码调用。

     I2cConnectionSettings set=new(4, (byte)I2cAddress.AddrLow);
     I2cDevice dev= I2cDevice.Create(set);

            using Sht3x sht= new Sht3x(dev);
            bool running = true;
            Console.CancelKeyPress += (_,_) => running=false;

            while(running)
            {
                // 温度
                double temp = sht.Temperature.DegreesCelsius;
                // 湿度
                double hui = sht.Humidity.Percent;
                Console.WriteLine("温度：{0:N1} ℃\\n湿度：{1:N1} %RH", temp, hui);
                System.Threading.Thread.Sleep(2000);
            }

注意看 I2cAddress 枚举，它已经为我们定义好了 SHT 3x 传感器（模块）的地址：

    public enum I2cAddress : byte
    {
        AddrLow = 0x44,
        AddrHigh = 0x45
    }

我们在用时选默认地址 0x44 即可。

Sht3x 类已封装好，访问 Temperature 获取温度值，DegreesCelsius 是摄氏度，其他的不知道什么单位，老周见识浅，没研究过。Humidity 属性是相对湿度，一般用百分比。

写完代码后，发布。

dotnet publish -c Release -r linux-arm --no-self-contained

如果你的大草莓上没有配置 dotnet 框架，那就把 --no-self-contained 去掉，让它生成全部类库，然后全部复制到大草莓上运行。

scp -r bin\\Release\\net5.0\\linux-arm\\publish\\* [e-mail]:/home/pi/<你要放置的目录>

运行结果如下图所示。

 

 

是不是很简单呢？前面在写这系列文章时，老周没有提到这个 Iot.Device.Bindings 库，是因为想让大伙伴们对 GPIO 一些基本通信有所了解。咱们在学习的时候，不要急着拿现成的库来用，先自己试着写些简单的东东玩玩，对相关知识有一定了解后，再去寻找现成的库。这样既能学到原理性的东西，也能提高开发效率。

目前这个 bindings 库微软在不断地更新，支持的模块越来越多。尽管如此，有些模块还是没有收录进去。比如，上次老周介绍过的 MPU 6050 ，bindings 库里面就没有，库里面只有 MPU 6500 和 MPU 9250。