【造作一夏】温湿度测量仪-plus- Makelog(造物记)

项目简介

随着春天的远去，骄阳似火的夏天终于来临了。人们纷纷开启空调避暑纳凉，仿佛吹空调就是舒适；其实人体感觉最舒适的环境取决于温度和湿度，并受气温和气湿两者综合作用的结果。夏季，为了保证人们的身体健康和工作效率，同时又能够最大限度的节约能源，专家们推荐使用“黄金温度”，也就是27℃左右。因为在这一温度下人们感觉最舒适，而且也比较省电，因而被称作“黄金温度”。如果把空调开得很冷，室内温度过低，不仅不利于人们的身体健康，而且又浪费了大量宝贵的电力资源。另外，夏季空气中相对湿度较高也会令人不舒服，当室内温度高于30℃，相对湿度大于80%时，环境温度高于体表温度、人体皮肤温度很快升高，此时人的体温调节系统处于高负荷状态。为更好的监控室内温度和湿度，温湿度测量仪应运而生。

项目功能：

1.OLED时钟功能

2.实时温度、湿度显示

3.按钮控制输出测量打印结果

材料清单

Raspberry Pi 4 Model B （电源需自备） X1 链接
树莓派4B/3B+ IO扩展板 X1 链接
碰撞传感器（手感超赞） X1 链接
OLED单色显示屏（可用后面连接设备替换） X1 链接
嵌入式热敏打印机（套件自带电源和数据线） X1 链接
Gravity SHT31-F数字温湿度传感器（感谢DF提供试用机会） X1 链接
红色纸盒（买DF产品、免费赠送） X1

步骤1 硬件组装

1.树莓派扩展板插入树莓派；

2..热敏打印机USB连接树莓派；

3.按钮接扩展板5号口；

4.温湿度测量仪，和OLED屏幕连接扩展板的IIC接口

步骤2 程序调试

查看IIC硬件接口地址

运行命令 sudo i2cdetect -y 1

45是温湿度测量仪，3C是OLED屏幕

导入库，初始化oled屏幕

代码

# -*- coding: UTF-8 -*-
#导入需要的库
from RPi import GPIO
import os
import subprocess
import smbus
import time
import Adafruit_SSD1306
from PIL import Image
from PIL import ImageDraw
from PIL import ImageFont

#初始化oled屏幕
# Raspberry Pi pin configuration:
RST =24
# Note the following are only used with SPI:
DC = 23
SPI_PORT = 0
SPI_DEVICE = 0
# Note you can change the I2C address by passing an i2c_address parameter like:
disp = Adafruit_SSD1306.SSD1306_128_64(rst=RST, i2c_address=0x3C)
# Initialize library.
disp.begin()
# Clear display.
disp.clear()
disp.display()
# Create blank image for drawing.
# Make sure to create image with mode '1' for 1-bit color.
width = disp.width
height = disp.height
image = Image.new('1', (width, height))
font = ImageFont.load_default()

自定义函数GETIIC1，功能为初始化温湿度模块，获取温度、湿度值；通过os.environ函数赋值给echo语句；subprocess.call函数调用echo命令实现打印操作；

代码

def GETIIC1():
    bus = smbus.SMBus(1)
    # SHT30 address, 0x45(68)
    bus.write_i2c_block_data(0x45, 0x2C, [0x06])
    time.sleep(0.5)
    # SHT30 address, 0x44(68)
    # Read data back from 0x00(00), 6 bytes
    # Temp MSB, Temp LSB, Temp CRC, Humididty MSB, Humidity LSB, Humidity CRC
    data = bus.read_i2c_block_data(0x45, 0x00, 6)
    # Convert the data
    temp = data[0] * 256 + data[1]
    cTemp = -45 + (175 * temp / 65535.0)
    fTemp = -49 + (315 * temp / 65535.0)
    humidity = 100 * (data[3] * 256 + data[4]) / 65535.0
    ctime=time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
    print(ctime)
    print ("Temperature in Celsius is : %.2f C" %cTemp)
    print ("Temperature in Fahrenheit is : %.2f F" %fTemp)
    print ("Relative Humidity is : %.2f %%RH" %humidity)
    cs='-----------------------------'
    cs2='                             '
    os.environ['ctime']=str(ctime)
    os.environ['tempc']=str(int(cTemp))
    os.environ['tempf']=str(int(fTemp))
    os.environ['humidity2']=str(int(humidity))
    os.environ['cs']=str(cs)
    os.environ['cs2']=str(cs2)
    subprocess.call("echo   $cs   >/dev/ttyUSB0 ",shell=True)
    subprocess.call("echo $ctime >/dev/ttyUSB0",shell=True)
    subprocess.call("echo Temperature in Celsius is:$tempc C>/dev/ttyUSB0",shell=True)
    subprocess.call("echo Temperature in Fahrenheitis:$tempf F >/dev/ttyUSB0",shell=True)
    subprocess.call("echo Relative Humidity is:$humidity2 % >/dev/ttyUSB0",shell=True)
    subprocess.call("echo   $cs   >/dev/ttyUSB0",shell=True)
    subprocess.call("echo   $cs2   >/dev/ttyUSB0",shell=True)
    subprocess.call("echo   $cs2   >/dev/ttyUSB0",shell=True)

自定义函数GETIIC2，功能为初始化温湿度模块，获取温度、湿度值；return回传 cTemp,fTemp,humidity三个值

代码

def GETIIC2():
    bus = smbus.SMBus(1)
    # SHT30 address, 0x45(68)
    bus.write_i2c_block_data(0x45, 0x2C, [0x06])
    time.sleep(0.5)
    # SHT30 address, 0x44(68)
    # Read data back from 0x00(00), 6 bytes
    # Temp MSB, Temp LSB, Temp CRC, Humididty MSB, Humidity LSB, Humidity CRC
    data = bus.read_i2c_block_data(0x45, 0x00, 6)
    # Convert the data
    temp = data[0] * 256 + data[1]
    cTemp = -45 + (175 * temp / 65535.0)
    fTemp = -49 + (315 * temp / 65535.0)
    humidity = 100 * (data[3] * 256 + data[4]) / 65535.0
   
    return cTemp,fTemp,humidity

主程序：循环执行判断，按下按钮则，执行打印命令；松开则持续刷新OLED屏幕，显示相关信息。

代码


    while True:
        if (GPIO.input(5)==GPIO.LOW):
            print('正在打印，測試結果！')
            GETIIC1()
            time.sleep(0.3)
        else :
            print('請按按鈕，打印結果！')
            GETIIC2()
            a=GETIIC2()
            tt=str(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()) )
            x=2
            top=0
            cT=str(int(a[0]))
            fT=str(int(a[1]))
            hT=str(int(a[2]))
            draw = ImageDraw.Draw(image)
            draw.rectangle((0,0,width,height), outline=0, fill=0)
            draw.text((x, top),  tt ,  font=font, fill=255)
            draw.text((x, top+10),   'Temperature is : '+ cT+' C',  font=font, fill=255)
            draw.text((x, top+20), 'Fahrenheit is: '+fT+' T', font=font, fill=255)
            draw.text((x, top+30), 'Humidity is : '+hT+'  %', font=font, fill=255)
            disp.image(image)
            disp.display()
            time.sleep(0.1)

刷新代码，测试硬件

步骤3 外壳组装，

在相机外壳基础上，扩大指示灯孔，安装温湿度测量模块

依次安装按钮、显示屏、树莓派、热敏打印机，运行程序测试结果

项目改进

1.屏幕可以升级为7寸

2.按钮控制可以调整为蓝牙或是无限控制

3.连接物联网方便自动控制温度和数据测量统计

【造作一夏】 温湿度测量仪-plus 简单

【造作一夏】温湿度测量仪-plus 简单