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[项目] 小红盒变形记~温湿度测量仪-plus

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

设备清单：
Raspberry Pi 4 Model B *1  （电源需自备） https://www.dfrobot.com.cn/goods-1976.html
树莓派4B/3B+ IO扩展板 *1  https://www.dfrobot.com.cn/goods-2041.html
碰撞传感器（手感超赞）*1 https://www.dfrobot.com.cn/goods-639.html
0.096寸 OLED单色显示屏（可用后面连接设备替换）https://www.dfrobot.com.cn/goods-2688.html
嵌入式热敏打印机（套件自带电源和数据线）*1  https://www.dfrobot.com.cn/goods-1795.html
Gravity SHT31-F数字温湿度传感器（感谢DF提供试用机会）*1 https://www.dfrobot.com.cn/goods-2689.html
红色纸盒（买DF产品、免费赠送）

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

小红盒变形记~温湿度测量仪-plus图1

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
小红盒变形记~温湿度测量仪-plus图2

导入库，初始化oled屏幕

[mw_shl_code=python,false]# -*- 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()[/mw_shl_code]

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；
[mw_shl_code=python,false]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)[/mw_shl_code]

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
[mw_shl_code=python,false]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[/mw_shl_code]

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。
[mw_shl_code=python,false]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)[/mw_shl_code]

刷新代码，测试硬件

步骤3
外壳组装