项目8 桌面气象站

一、概述

在日常生活中，你是否会关注自己身处环境的温度？自己身处的环境是否过热or过冷？什么时候需要开空调了？如果你有这些疑问，就请跟着我们来完成一个桌面气象站吧。

../../_images/08th.png

二、项目实施

（1）读取温度传感器数据

硬件准备：

主控：Arduino UNO、IO 传感器扩展板 V7.1

模块：LM35线性温度传感器

连接线：TypeAtoB方口USB连接线

../../_images/0801L.png

  • 将LM35线性温度传感器接入A0模拟接口

程序编写：

  1. LM35温度传感器需要通过读取模拟值经过一定的换算得到温度数据，那么首先就需要读取对应引脚的模拟值，回顾之前案例，打开pingpong库的官方文档，找到基础库示例中的“模拟输入”，并用IDLE打开。

../../_images/0811.png

  1. 修改程序，添加转换公式：温度= 读取到模拟值 * (5/10.24);这样就能顺利读取温度数据了。

import time
from pinpong.board import Board,Pin

Board("uno").begin()

adc0 = Pin(Pin.A0, Pin.ANALOG)

while True:
v = adc0.read_analog()
tem = round(v*(5/10.24),2)
print("temperature:", tem)
time.sleep(0.5)

（2）让屏幕显示温度数据

在上个项目中我们使用了LCD显示屏，为了方便查看温度的实时数据，我们将数据在屏幕上显示出来。

硬件准备：

主控：Arduino UNO、IO 传感器扩展板 V7.1

模块：1602LCD显示屏、LM35线性温度传感器

连接线：TypeAtoB方口USB连接线

../../_images/0802L.png

  • 将1602LCD显示屏接入IIC接口

  • 将LM35线性温度传感器接入A0模拟接口

程序编写

import time
from pinpong.board import Board,Pin
from pinpong.libs.lcd1602 import LCD1602_I2C

Board("uno").begin()#初始化，选择板型(uno、leonardo、xugu)和端口号，不输入端口号则进行自动识别
adc0 = Pin(Pin.A0, Pin.ANALOG) #初始化温度读取引脚在A0
lcd = LCD1602_I2C(i2c_addr=0x20)#初始化LCD的I2C地址
lcd.backlight(True) #打开背光
lcd.clear()#清屏
lcd.set_cursor(2,0)#设置光标位置
lcd.print('temperature')#显示“temperature”

while True:
    v = adc0.read_analog()#读取模拟量的值
    tem = round(v*(5/10.24),2)#将读到的数值转化为温度数据
    lcd.set_cursor(5,1)
    lcd.print(str(tem))
    lcd.print('C')
    time.sleep(1)

三、代码分析

  1. 导入必要库和模块，参考之前使用过的LCD屏所需的部分和adc部分。

import time
from pinpong.board import Board,Pin
from pinpong.libs.lcd1602 import LCD1602_I2C

  1. 然后对需要用到的功能进行初始化设置。

Board("uno").begin()#初始化，选择板型(uno、leonardo、xugu)和端口号，不输入端口号则进行自动识别
adc0 = Pin(Pin.A0, Pin.ANALOG) #初始化温度读取引脚在A0
lcd = LCD1602_I2C(i2c_addr=0x20)#初始化LCD的I2C地址
lcd.backlight(True) #打开背光
lcd.clear()#清屏
lcd.set_cursor(2,0)#设置光标位置
lcd.print('temperature')#显示“temperature”

  1. 让屏幕显示温度，每隔一秒钟刷新。

while True:
    v = adc0.read_analog()#读取模拟量的值
    tem = round(v*(5/10.24),2)#将读到的数值转化为温度数据
    lcd.set_cursor(5,1)
    lcd.print(str(tem))
    lcd.print('C')
    time.sleep(1)

round()的作用：

round()函数用来返回浮点数四舍五入后的值，例如round(35.543,2)返回的结果就是35.54，(35.543,2)中的2代表保留两位小数。

四、硬件分析

LM35线性温度传感器

基于LM35半导体的温度传感器，可以用来对环境温度进行定性的检测。LM35半导体温度传感器是美国国家半导体公司生产的线性温度传感器。其测温范围是-40℃到150℃，灵敏度为10mV/℃，输出电压与温度成正比。

../../_images/0830.png