4.2.7 温度湿度計

4.2.7.1 概要

このプロジェクトでは、Micro:bitボード、ゲームパッド、XHT11温湿度センサー、OLEDディスプレイを使用して温湿度監視システムを構築します。XHT11センサーは周囲の温度と湿度を測定し、OLEDディスプレイはリアルタイムで測定値を更新します。ゲームパッドのコントローラーボードは回路拡張と安定した接続を容易にし、システムがシンプルな温度計として機能することを可能にします。

4.2.7.2 コンポーネント知識

XHT11 温湿度センサー

XHT11温湿度センサーはデジタル信号を出力し、特殊なアナログ信号取得と変換、高度な温湿度センシング技術を採用して、優れた長期安定性と高い信頼性を保証します。

高精度抵抗式湿度センサーとサーミスタ温度センサーを内蔵し、8ビット高性能マイクロコントローラーと統合されています。

XHT11 通信モード:

簡素化されたシングルバス通信を採用しています。シングルバスは単一のデータラインで構成され、システム内のすべてのデータ交換と制御操作がこれを通じて実行されます。

シングルバス伝送データビット:
- シングルバスデータ形式: 40ビットのデータを一度に送信し、上位ビットが最初です。
- 8ビット整数湿度データ + 8ビット小数湿度データ + 8ビット整数温度データ + 8ビット小数温度データ + 8ビットパリティビット。
  
  注: 湿度の小数部分は0です。
パリティビット:
- 8ビット整数湿度データ + 8ビット小数湿度データ + 8ビット整数温度データ + 8ビット小数温度データ
  
  8ビットパリティビットは結果の最後の8ビットです。

XHT11温湿度センサーのデータシーケンス図:

ユーザーホスト（MCU）がスタート信号を送信した後、XHT11は低電力モードから高速モードに切り替わり、この信号が終了した後、XHT11は応答信号と40ビットのデータを送信し、信号取得をトリガーします。

信号は図のように送信されます:

⚠️ ヒント: ホストがXHT11センサーから読み取る温湿度データは、常に前回の測定値です。2回の測定間隔が長い場合は、2回連続して読み取ってください。2回目の値が実際の値になります。

回路図:

パラメータ:

動作電圧: DC 3V~5V
動作電流: (最大)2.5mA
最大電力: 0.0125W
温度範囲: -25 ~ +60°C (±2℃)
湿度範囲: 5 ~ 95%RH(25C°付近での精度は±5%RH)
出力信号: デジタル双方向シングルバス

OLED ディスプレイ

OLEDは、豊かな色彩再現、高いコントラスト、広い視野角といった優れた利点を提供します。画像は鮮明で鮮やかで、特に黒が際立っています。各ピクセルはバックライトを必要とせず自己発光するため、消費電力は比較的低いです。0.9インチのOLEDスクリーンは、コンパクトなサイズ、高解像度（128×64ピクセル）、低消費電力という特徴を持ち、組み込みシステムやウェアラブルデバイスでのアプリケーションに最適です。

⚠️ 注: このOLEDディスプレイの場合、SDAインターフェースはMicro:bitボードのP20ピンに接続され、SCLはP19ピンに接続されます。

パラメータ:

動作電圧: DC 3V - 5V
動作電流: 30mA
インターフェース: 2.54mmピッチのピン
通信モード: I2C通信
内部駆動チップ: SSD1306
解像度: 128×64
視野角: 150°以上

4.2.7.3 必要な部品


micro:bit V2 ボード (自己調達) ×1	micro:bit スマートゲームパッド (組み立て済み) ×1	単4電池 (自己調達) ×4

XHT11 温湿度センサー (自己調達)×1	OLED ディスプレイ (自己調達)×1	F-F デュポンワイヤー(自己調達) x7