ESP32-C3有一组硬件I2C，支持主机和从机模式，速度可支持标准模式和快速模式，最高可达800Kbit/s,但受限于SDA和SDL的上拉强度,芯片内部的SDA和SDL脚有上拉电阻可以配置。同时，引脚可以任意映射，如下图

接下来我将使用硬件I2C来驱动温湿度传感器SHT30

2、配置I2C的相关函数

这里直接调用API就行了，同时为了提高移植性，我将官方的API封装了一下，这样SHT30在调用的时候可以灵活切换软硬件I2C驱动函数，见下图

下图是在SHT30头文件里的宏定义，可以实现软硬件I2C灵活切换

SHT30的驱动函数网上也比较多，我就不细讲了，讲一些核心函数，我这里选用Singleshot模式来采集数据，首先要初始化SHT30，这里比较简单，就是I2C的初始化，见下图

4、配置读取SHT30数据的函数

首先要讲一下ESP32-C3的I2C的一些基本操作，包括主机向从机写入数据和主机从从机读取数据，具体的在官方编程指南了写的很明白了，见下图

这里需要注意一点，上边的步骤缺一不可

具体要怎么通过I2C来操作SHT30呢，当然是参考官方数据手册，下图是Singleshot模式的操作时序图

1、首先，发送开始信号，再发送write header，我这里是0x88，然后再发送16位的配置命令，比如配置成高重复性或者低重复性，这个可以参考数据手册或者互联网，我就不细讲了，最后发送停止信号，见下图的程序

同时，因为发送的3组8位数据都是有ACK响应的，所以要将使能主机检查ACK，也就是设置ACK_CHECK_EN

3、发送开始信号，写入read header，我这里的值为0x89，根据时序图，SHT30会返回一个NACK，所以可以不使能主机检查ACK，也就是设置ACK_CHECK_DIS，最后发送停止信号

5、再次发送开始信号，再写入read header，如果转换好了，SHT30会发送一个ACK，没有的话可以稍微延长延时时间，然后依次读写6组8位的SHT30返回的数据，这里注意一下，收到前5组数据时要发送ACK，最后1组不需要（虽然加了也没什么关系），然后再发送停止信号就好了。这里还需要注意一点，在读数据时一定要将从设备发送过来的数据全部读完，不然会莫名出问题的，踩了坑）

6、最后要验证收到的数据的正确性，要进行CRC验证，具体算法我就不讲了，大家可以看数据手册。其中temp[2]和humi[2]是CRC数据，如果数据验证正确，再对原始数据进行转换成真实数据。

下图为CRC验证算法和数据转换算法

最后在主函数调用如下函数

用串口打印如下结果，成功驱动

      我接触过很多PLC的初学者，他们多数人在学习PLC时，过于专注于PLC的指令，但是对于PLC的学习而言，指令在学习过程中所占的比重不会超过一半。其中一项常常被忽略的就是PLC的数据类型，多数人在知道了二进制数、整数、浮点数等简单数据类型后，就认为已经认识了PLC的数据据类型，但这仅是PLC数据类型的皮毛。

   为什么要强调数据类型呢，因为如果能在编程过程中熟练运用各种数据类型，将使程序更加简单明了，增加程序可读性，甚至可以将复杂的算法简单化。尤其在SCL语言的加持下，配合数据类型的使用，将使编程技能得到极大提升。

西门子PLC中数据类型没有明确统一的划分，我们姑且将，二进制位、整数、浮点数、时间等归类为简单数据类型，这些对于有编程基础的人而言，不用过多赘述。数据类型还有常量和变量之分，常量使用技巧可以自行学习。

下面将除简单类型数据之外的数据类型大体分为三类：复杂数据、系统数据、硬件数据。

仅介绍常用的几种，有其他需要的可以自行查阅资料，学会自学才会真正进步。

ARRAY，即数组，有C或其他高级编程语言的人对它应该并不陌生，它是一组固定数量的相同数据类型元素的集合。在TIA PORTAL环境下的基本用法ARRAY[1..9] OF 数据类型。ARRAY几乎支持除ARRAY本身外所有的数据类型。

我们可以将数组分类为一维数组和多维数组，TIA PORTAL最大支持6维数组。

在TIA PORTAL中建立一维数组，如下图所示，数组的下限为0，上限为3，数据类型为INT，所以这给数组包含0-3共计4个INT类型的变量，他只有一组数据。一维数组的上下限必须为固定数值，不允许使用变量。数组依靠变量名+[]索引的方式来寻址，例如ARRAY1[0]为下图数组中的第一个整数。

在TIA PORTAL中建立二维数组，如下图所示，可以将二维数组理解为一张表格，0-2为行标，0-3为列标，所以它包含3*4共计12个浮点数。理解了二维数组后，我们可以建立三维或更多维数的数组，但是通常我们用到的只有一维和二维数组。

（注意，SCL中的变量只能使用标签，不能使用绝对地址，局部变量在SCL中用#+变量名称，全局变量用双引号加“变量名”）

   学会使用数组，在我们理解了数组之后，可以通过一个小程序案例感受一下数组的使用方法：

#ARRAY1[1]；，此时element等于ARRAY数组中的第一个值，以此类推，i等于不同的值时（i必须在1-10之间），element等于数组中不同的元素值。

  比较复杂的用法在讲完流程控制语句后给程序示例。

STRUCT是由不同数据类型组成的结构体（数据结构），比如我们伺服的控制字，包含伺服使能、位置、速度、加减速时间等，他们数据类型不同，但都用来描述对伺服的控制，我们可以把它用一个结构体来表示；再比如描述一个物料信息时，我们也可以用一个数据结构把他们所包含的不同信息进行封装，诸如ID编号、重量等等。

下图以伺服控制字的方式建立一个STRUCT数据结构，在FB中的INPUT中建立，

当调用该FB时，STRUCT数据结构，只有一个引脚，很简洁。

UDT为用户自定义数据类型，其实它也是是由不同数据类型组成的结构体，但是STRUCT和UDT仍然有很大的区别，STRUCT称为数据结构，它仅仅将不同数据进行整合，它在作为一个整体使用时，具有单一性，每个STRUCT都可以有自己的结构。

UDT称为数据类型，它的用法像WORD INT REAL，只不过我们只是提前定义了一个类似结构体的数据类型，它在定义后，在程序中可以统一更改和重复使用，一旦某个新建的UDT中包含的元素更改后，使用该数据类型的变量都会更改。

建立UDT数据类型，需要在项目树中的PLC数据类型中新建，给数据类型命名，方便后续使用。

之前使用STRUCT建立伺服控制字，如果有多个伺服需要控制，则每个伺服都需要单独建立STRUCT类型，手动添加伺服的控制数据，而使用UDT可以解决这种情况，提高数据的复用性。

首先，建立名为UDT1的自定义数据类型，然后在工作区将伺服的控制数据依次添加。

在数据块中建立数据类型为UDT1的数据，如下图，此时【伺服控制字2】将自动生成UDT1内的数据类型，且为灰色（不可更改）；这样多个伺服我们只需要一次建立UDT1类型的数据就可以了。