ESP32使用micropython读取气压（水深）传感器HX710数据

一、模块基本情况

最近在某宝发现一个气压传感器，下面这个：

标称可以测量0-40kPa气压，如果这样的话，岂不是也可以拿来测水压，进而测量水深？

1米水深大约10kPa，那就是可以测4米水深，而且这个模块用的HX710芯片，是24位AD，精度非常高了，小型场景应用绰绰有余。

二、驱动方法

由于使用的是ESP32，micropython模组，因此就编写了一个micropython环境下的模块驱动程序。

HX710只有2个引脚，一个时钟脚SCK，一个数据脚DATA，时钟脚输入，数据脚输出。

手册里有几条比较重要：

1. SCK高电平超过60us就会使芯片进入断电状态。因此初始化时，使SCK先拉高，此时DATA也是高电平。

2. 要使芯片工作，拉低SCK。此时芯片即开始进行AD转换。注意转换周期会超过4个数据读取周期，程序要做一个稍微的等待，直到DATA引脚出现低电平，代表AD转换结束，可以读取数据了。

3. 拉高SCK，再拉低SCK，即为一个bit的数据读取周期。芯片会在SCK的下降沿输出数据。因此程序在拉低SCK后即可读取数据。要注意的是，SCK拉高后不要有长延时，因为超过60us芯片会停止工作。

4. 重复拉高SCK、拉低SCK24次，芯片就输出了24位的AD转换结果数据。别忘了最后拉高SCK让芯片进入断电状态。

更多的细节可以翻阅其数据手册。

三、驱动源码

import machine,time
from machine import Pin
 
 
class HX710:
    def __init__(self,pinClk,pinDat):
        self.pinClk=Pin(pinClk,Pin.OUT)
        self.pinDat=Pin(pinDat,Pin.IN)
        self.pinClk.value(1)#CLK=1超过60us进入休眠，CLK=0工作
        time.sleep(0.1)
     
    def readData(self):
        data=0
        self.pinClk.value(0)
        #time.sleep_us(100)#CLK=0，经过4个周期数据才准备好
        i=0
        while i<=1000000:
            if self.pinDat.value()==0:#DAT=0说明数据准备好，可以读取
                break
            else:
                i+=1
        if i==1000000:
            print("read HX710 time out ERR!")
            return
        
        for i in range(24):
            self.pinClk.value(1)#下降沿读取数据，多两条指令周期待DATA脚输出稳定数据
            self.pinClk.value(1)
            self.pinClk.value(1)
            self.pinClk.value(0)
            if self.pinDat.value()==1:
                data=data | 1
            else:
                data=data | 0
            data=data<<1
        self.pinClk.value(1)#继续休眠
        return data
  
if __name__ == "__main__":
    #PwrPin=Pin(25,Pin.OUT)
    #PwrPin.on()
    #time.sleep_ms(1000)
    a=HX710(18,23)#CLK=Pin(18),DATA=Pin(23)
    print(a.readData())
    

ESP32的micropython环境下，实测该程序数据读取周期内持续时间：高电平约15us左右，低电平20us左右，满足要求，可能正常读取数据。

四、测试情况

实测该芯片精度如下：

没有施加额外压力情况下，芯片输出AD结果值约750000左右（笔者在成都，这个应该是成都2月低的气压）。

模块接气管，放入约10cm深的水中，输出值约1870000左右。放入约20cm深的水中，输出值约3250000左右。

这个只是个定性的测试，没有做定量分析。数据看来还是有点像那么回事，比较灵敏；线性度嘛，我手也不是很准，插入深度不准确，待应用时再做线性标定。

所以结论是：这个传感器还行！