冰箱蒸发器结霜、风机叶片覆冰、道路结冰等场景中，冰霜的存在会直接影响设备效率与运行安全。但传统的冰霜检测方案，始终无法摆脱 “粗放控制、误判率高、维护成本高” 的行业痛点 —— 冰箱普遍采用定时除霜，不管结霜多少都强制启动，既浪费能源又无法应对霜层异常增厚的情况；工业场景中，电阻式、光学式检测方案易受污染、凝露干扰，误判率高，难以长期稳定工作。敏源 FDE Sensor 冰霜冰冻传感器，以电容式非接触感知技术，实现了精准量化的结霜 / 结冰检测，为各类场景提供可靠的冰霜感知方案。引言
冰箱蒸发器结霜、风机叶片覆冰、道路结冰等场景中，冰霜的存在会直接影响设备效率与运行安全。但传统的冰霜检测方案，始终无法摆脱 “粗放控制、误判率高、维护成本高” 的行业痛点 —— 冰箱普遍采用定时除霜，不管结霜多少都强制启动，既浪费能源又无法应对霜层异常增厚的情况；工业场景中，电阻式、光学式检测方案易受污染、凝露干扰，误判率高，难以长期稳定工作。敏源 FDE Sensor 冰霜冰冻传感器，以电容式非接触感知技术，实现了精准量化的结霜 / 结冰检测，为各类场景提供可靠的冰霜感知方案。
- 冰箱 / 家电场景：定时除霜无法根据实际结霜量调整，要么除霜过度浪费电能，要么除霜不及时导致制冷效率下降；温度传感器间接判断结霜的方式，易受环境温度影响，无法量化霜层厚度，控制精度差。
- 工业 / 户外场景：传统电阻式传感器易被冰霜、凝露腐蚀污染，使用寿命短；光学式方案易被遮挡、反光干扰，误判率高；且大多只能做定性判断，无法量化霜层 / 冰层厚度，难以支撑精细化控制与预警。
而 FDE Sensor 的出现，以电容式感知技术，补上了这些方案的短板。
FDE Sensor 的核心优势—精准、可靠、易集成的冰霜检测：
- ✅ 非接触式检测，量化结霜厚度，控制更精准：FDE Sensor 基于电容式感知原理，集成敏源高精度差分式电容传感芯片 MDC04，通过介电常数变化判断结霜厚度，结霜厚度与电容数值成正比，可检测 ≤10mm 的霜层厚度，分辨率达 1mm；内置 MCU 检测处理器，能有效滤除温度、电磁等干扰，量化结霜量，让除霜控制从 “定时粗放” 升级为 “按需精准”，既提升设备效率，又降低能耗。
- ✅ 强抗干扰 + 宽温耐用，复杂环境也能稳定工作：传感器支持 - 40℃~+85℃ 宽温工作范围，适配冰箱低温、户外工业设备的恶劣环境；非接触式设计无需与冰霜直接接触，从根源上避免了腐蚀、污染问题，长期使用也能保持稳定的检测性能，无需频繁维护。
- ✅ 低功耗 + 易安装，适配多类场景：工作功耗仅 4.5mA@3.3V，供电电压 2V~5.5V，适配电池或设备供电；传感器结构小巧，可直接紧贴冰箱蒸发器翅片安装，无需复杂改造；UART 通讯接口，方便集成到各类设备中，为家电、工业设备提供便捷的冰霜检测方案。
其可以用于：
- 冰箱 / 制冰机场景：智能除霜的 “精准指挥官”
- 在冰箱蒸发器、制冰机等设备中，FDE Sensor 可紧贴翅片安装，实时检测结霜厚度。当霜层达到设定阈值时，可触发除霜程序，实现按需除霜，避免传统定时除霜的能源浪费，同时防止霜层过厚影响制冷效率，让冰箱运行更节能、制冷效果更稳定。
- 工业风机 / 铁塔场景：设备安全的 “冰霜哨兵”
- 在风机叶片、电力铁塔等户外设备中，传感器可实时监测覆冰 / 结霜情况，及时发出预警，防止冰霜过重导致设备损坏、线路故障；非接触式设计不受户外凝露、温度变化影响，能长期稳定工作，为工业设备的安全运行提供全天候监测。
- 道路 / 户外场景：结冰预警的可靠感知单元
- 在道路结冰检测场景中，FDE Sensor 可用于监测路面冰层厚度，为道路安全预警提供数据支持；传感器不受路面杂质、反光干扰，能精准识别结冰状态，助力交通管理部门及时采取防滑措施，保障道路通行安全。
一、模块简介
二、主要芯片介绍
2.1 芯片概述
敏源高精度差分式电容传感芯片MDC04，通过介电常数变化判断结霜厚度变化，结霜厚度与电容数值成正比。
2.2 引脚定义
2.4 性能参数
2.5 通信接口和相关协议
2.6 寄存器定义
三、电路工程
3.1 电路源工程
获取电路源工程，请查看下面链接：
https://mysentech.com/productinfo/118983.html
3.2 模块使用说明
3.2.1 模块测试环境搭建和注意事项
该模块使用时，注意要求传感器背面粘贴 3M 双面胶后贴于冰箱翅片，紧贴冰箱翅片：
我们可以使用不同厚度的冰块或冰面贴合传感器感应区（模拟冰箱翅片结霜），观察数值是否随 0~10mm 结霜厚度线性变化，验证检测精度。
3.2.2 Modbus Poll 的使用
Modbus Poll 是一款通用型 Modbus 主站调试工具，适配本系列所有支持 Modbus-RTU 协议的电容式传感器，可快速实现传感器与电脑的串口通信调试、实时数据读取与日志导出，是验证传感器功能、采集测试数据的通用上位机工具。软件支持 Modbus RTU/ASCII/TCP/IP 协议，兼容多种寄存器类型与数据格式，操作流程对全系列传感器通用。
使用前需先完成软件安装与激活，可通过官方渠道下载安装包，首次打开可试用 30 天，也可输入注册码永久激活。硬件连接传感器与电脑后，打开软件点击「Connection」-「Connect」，在弹出窗口中配置串口参数（端口号、波特率、数据位 / 校验位 / 停止位，本系列传感器默认采用 9600 Baud、8N1 格式，具体以对应型号规格书为准），确认后即可建立通信连接。
以下为通用操作流程说明：
- 串口连接配置：将传感器通过 USB 转串口模块接入电脑后，打开 Modbus Poll 软件，点击菜单栏「Connection」-「Connect」，在弹出窗口中选择传感器对应的 COM 端口号，并配置与传感器匹配的串口参数（波特率、数据位、校验方式、停止位，本系列传感器默认采用 9600 Baud、8N1 格式），确认后即可建立通信连接。
- 导入传感器配置文件：软件支持导入各传感器型号对应的
.mbp预配置文件，文件中已预设好寄存器地址、数据格式与别名定义，无需手动配置寄存器。直接在软件中打开对应传感器的.mbp文件，即可自动加载所有参数，连接成功后将直接显示传感器的实时检测数据（如尘 / 雨 / 霜厚度值、状态标志位等）。 - 数据日志记录（可选）：如需保存测试数据，可通过「Setup」-「Excel Log」功能配置日志记录规则，支持按固定周期或每次数据更新记录数据，并可设置记录条数上限，方便后续对传感器数据进行分析与验证。
以上为通用的上位机基础操作，不同传感器型号的 .mbp 预配置文件、具体寄存器定义、特殊配置细节，可参考「七、相关资料」中内容。
3.3 应用实验
这里，我们使用 GraftPort-RP2040 开发板进行测试，FDE Sensor 冰霜冰冻传感器上使用 UART 接口与主控进行通信。
这里，我们首先使用 HY2.0-4P 连接线将模块通过 XH2.54-4P 转接 HY2.0-4P 接口模块连接到 GraftPort-RP2040 开发板的 UART0 接口：
模块连线如下表所示：
| 开发板引脚 | 模块引脚 | 说明 |
|---|---|---|
| 引脚 16 | MTX |
UART 数据传输线，对应开发板的发送引脚 |
| 引脚 17 | MRX |
UART 数据传输线，对应开发板的接收引脚 |
这里，我们需要在 uPyPI 上搜索相关驱动包：https://upypi.net/zh/
该图演示了在 uPyPI 中查找 FDE 模块驱动包的过程。
输入 fde_frost_driver 进行搜索，显示如下：
该图展示了 fde_frost_driver 的搜索结果，便于确认驱动包信息。
点击复制本地安装命令：
该图展示了驱动安装命令的复制界面，便于直接导入驱动库。
通过 mip 工具导入模块驱动库代码，以下是 mpremote 工具使用指令:
mpremote mip install https://upypi.net/pkgs/fde_frost_driver/1.0.0
导入 FDE Sensor 冰霜冰冻传感器-MicroPython 驱动代码后，将下面 main.py 代码复制到我们的工程中：
# Python env : MicroPython v1.23.0
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2026/4/7 下午5:30
# @Author : hogeiha
# @File : main.py
# @Description : FDE冰霜冰冻传感器数据读取与打印# ======================================== 导入相关模块 =========================================# 导入时间模块，用于延时
import time# 导入FDE传感器驱动类
from fde_frost_sensor import FDEFrostSensor# ======================================== 全局变量 ============================================# ======================================== 功能函数 ============================================# ======================================== 自定义类 ============================================# ======================================== 初始化配置 ===========================================# 等待3秒，确保系统稳定
time.sleep(3)
# 打印启动标识
print("FreakStudio: FDE Sensor Data Reading")
# 创建FDE传感器对象，参数：从机地址1，UART编号0，TX引脚16，RX引脚17
sensor = FDEFrostSensor(slave_addr=1, uart_id=0, tx_pin=16, rx_pin=17)# ======================================== 主程序 ============================================# 校准值：校准空载电容值（当前注释，需要时可取消）
# sensor.fde_set_calibration(1)# 打印数据标题
print("=== FDE Sensor Real-time Data ===")# 获取并打印温度值（扩大10倍，单位℃）
print(f"Temperature: {sensor.fde_temperature():.1f} °C")
# 获取并打印C1电容值（单位pF）
print(f"C1 Capacitance: {sensor.fde_c1():.3f} pF")
# 获取并打印C2电容值（单位pF）
print(f"C2 Capacitance: {sensor.fde_c2():.3f} pF")
# 获取并打印C3电容值（单位pF）
print(f"C3 Capacitance: {sensor.fde_c3():.3f} pF")
# 获取并打印C2与C3电容之和（单位pF）
print(f"C2+C3 Sum: {sensor.fde_c2_c3_sum():.3f} pF")
# 获取并打印空载电容预值（单位pF）
print(f"No-load Capacitance Preset: {sensor.fde_no_load_cap()}")
# 获取并打印硬件版本号
print(f"Hardware Version: {sensor.fde_hw_ver()}")
# 获取并打印固件版本号
print(f"Firmware Version: {sensor.fde_fw_ver()}")
# 打印结束分隔线
print("============================")
烧录代码，打开终端，输出如下：
该图展示了 FDE 示例程序的输出结果，可验证温度和多通道电容读取功能。
相关资料
获取相关资料，查看：https://f1829ryac0m.feishu.cn/wiki/space/7636611910099602383?ccm_open_type=lark_wiki_spaceLink&open_tab_from=wiki_home
