Proyecto 07: Monitoreo del Ambiente

1. Resumen

En el OLED, el sistema inteligente de monitoreo ambiental muestra en tiempo real los valores de temperatura y humedad detectados por el sensor DHT11, así como el valor del nivel de brillo de la luz ambiental detectado por el sensor de luz incorporado.

2. Componentes

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placa micro:bit *1

placa de expansión tipo T para micro:bit *1

cable micro USB *1

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sensor de temperatura y humedad XHT11 *1

módulo OLED *1

cables DuPont

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protoboard *1

cables de salto

soporte para baterías *1
(pilas AA auto-proporcionadas *2)

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tarjeta nube *1

tarjeta OLED *1

3. Conocimiento del Componente

Sensor de temperatura y humedad XHT11

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El sensor de temperatura y humedad XHT11 es un sensor compuesto con salida de señal digital calibrada, que puede detectar la humedad y la temperatura en el aire.

Precisión: humedad ±5%RH, temperatura ±2℃

Rango de detección: humedad 5%RH ~ 95%RH, temperatura -25℃ ~ +60℃

El sensor utiliza un módulo digital especial para la adquisición y tecnología de detección de temperatura y humedad para asegurar una fiabilidad extremadamente alta y una excelente estabilidad a largo plazo. Incluye un elemento resistivo de detección de humedad y un elemento NTC de detección de temperatura, siendo muy adecuado para mediciones con precisión relativamente baja y requisitos en tiempo real.

Modo de comunicación XHT11:

Se adopta comunicación de bus único. Esto significa que hay solo una línea de datos para el intercambio y control de datos en el sistema.

  • Definición de bits de datos transmitidos por bus único:

Formato de datos de bus único: se transmiten 40 bits de datos a la vez, con el bit alto primero.

8 bits de humedad entera + 8 bits de humedad decimal + 8 bits de temperatura entera + 8 bits de temperatura decimal + 8 bits de bit de paridad (La parte decimal de la humedad es 0)

  • Definición del bit de paridad:

8 bits de humedad entera + 8 bits de humedad decimal + 8 bits de temperatura entera + 8 bits de temperatura decimal. 8 bits de bit de paridad = los últimos 8 bits del resultado obtenido

  • Línea de tiempo de datos:

Después de que el host usuario (MCU) envía una señal de inicio, el XHT11 cambia de modo de bajo consumo a modo de alta velocidad. Después de la señal de inicio, el XHT11 envía una señal de respuesta y 40 bits de datos, y activa una adquisición de señal.

  • La transmisión de señal se muestra en la figura:

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Parámetros

  • Voltaje de operación: DC 3.3V a 5V

  • Corriente de operación: 2.1mA

  • Potencia máxima: 0.0105W

  • Rango de temperatura: -25℃ ~ +60℃ (± 2℃)

  • Rango de humedad: 5%RH ~ 95%RH (precisión ±5%RH alrededor de 25 °C)

Sensor de Luz Microbit

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Un sensor de luz es un dispositivo de entrada que mide el brillo de la luz externa. La placa micro:bit no incluye un sensor de luz incorporado. Detecta y percibe el brillo ambiental mediante una matriz de LED que convierte repetidamente la intensidad de luz en un valor de entrada, y luego se muestrea el tiempo de atenuación del voltaje. De esta manera, el nivel de brillo detectado es un valor relativo.

4. Diagrama de Conexiones

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Al usar la pantalla OLED, debemos conectar una fuente de alimentación externa y poner el interruptor DIP en ON.

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5. Importar Biblioteca

Si aún no ha agregado los archivos de biblioteca requeridos (DHT11 y oled_ssd1306), por favor impórtelos refiriéndose a Cómo Mu Importa Biblioteca a Micro:bit.

6. Flujo del Código

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7. Código de Prueba

El archivo de código se proporciona en la carpeta Proyecto 07：Monitoreo del Ambiente中找文件Project-07-Environment-Monitoring.py.

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Código completo:

'''
Function: OLED displays temperature and humidity values and brightness level values in real time to simulate intelligent environment detection
Compiling IDE: MU 1.2.0
Author: https://docs.keyestudio.com
'''
# import related libraries
import oled_ssd1306 as oled
from microbit import *
from DHT11 import *

val = Image("90900:""09090:""90009:""90009:""99999")  # Set pattern
display.show(val)   # LED matrix displays the set pattern

#initialize and clear oled
oled.initialize()
oled.clear_oled()

sensor = DHT11(pin1)  # set temperature and humidity pins

while True:
    oled.clear_oled() # clear oled
    sensor.read()     # read the temperature and humidity values
    T = sensor.temp   # store the temperature values in T
    H = sensor.humid  # store the humidity values in H
    L = display.read_light_level()  # read the brightness level value of the light and store it in L
    oled.add_text(1, 0, 'T:' + str(T) + 'C')   # Display the temperature value at the corresponding position of the OLED
    oled.add_text(1, 1, 'H:' + str(H) + '%')   # Display the humidity value at the corresponding position of the OLED
    oled.add_text(1, 2, 'L:' + str(L))         # Display the brightness level value at the corresponding position of the OLED
    sleep(2000)

8. Resultado de la Prueba

Haga clic en “Flash” para cargar el código en la placa micro:bit.

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Después de descargar el código a la placa, encienda mediante el cable micro USB o fuente de alimentación externa (ponga el interruptor DIP en ON), y presione el botón de reinicio en la placa.

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El OLED muestra en tiempo real los valores de temperatura y humedad y el nivel de brillo de la luz.

ATENCIÓN: Si el cableado es correcto pero no puede ver los resultados, presione el botón de reinicio en la parte trasera de la placa.

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