### 4.2.7 温度湿度計

#### 4.2.7.1 概要

![Img](./media/top1.png)

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。

![Img](./media/bottom1.png)

#### 4.2.7.2 コンポーネント知識

![Img](./media/2top.png)

**XHT11 温湿度センサー**

![Img](./media/XHT11.png)

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。

![Img](./media/7001.png)

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:

![Img](./media/7002.png)

⚠️ **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:**

![Img](./media/cou73-2.png)

**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**

![Img](./media/A636.png)

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

| ![Img](./media/microbitV2.png)|  ![Img](./media/shoubin.png) |![Img](./media/dianchi.png) |
| :--: | :--: | :--: |
| **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 |
|![Img](./media/XHT11.png)|![Img](./media/OLED.png)|![Img](./media/7008.png)|
|**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|


#### 4.2.7.4 配線図

![Img](./media/jiexian.png)

**上記のように配線した後、micro:bitをゲームパッドコントロールボードのスロットに挿入します。**

| OLED ディスプレイ | micro:bit ゲームパッドコントロールボード |micro:bit ボードピン |
| :--: | :--: | :--: |
| GND |  GND | GND |
| VCC |  3V | 3V |
| SDA |  SDA | P20 |
| SCL |  SCL | P19 |

| XHT11 温湿度センサー | micro:bit ゲームパッドコントロールボード | micro:bit ボードピン |
| :--: | :--: | :--: |
| G | GND | GND |
| V |  3V | 3V |
| S |  12 | P12 |


#### 4.2.7.5 コードフロー

![Img](./media/7003.png)

#### 4.2.7.6 テストコード
⚠️ **ここではOLEDとDHT11ライブラリが含まれているため、`https://github.com/keyestudio/pxt-environment-kit-master`をインポートする必要があります。**

**完全なコード:**

![Img](./media/7004.png)

![Img](./media/line1.png)

**簡単な説明:**

① OLEDのピクセルを初期化してクリアし、5×5LEDマトリックスに ![Img](./media/1006.png) を表示させ、温度と湿度の値を0に定義します。

![Img](./media/7005.png)

② XHT11センサーの対応する測定値を変数temperatureとhumidityに割り当てます。

![Img](./media/7006.png)

③ OLEDにXHT11センサーの測定値を表示します。

![Img](./media/7007.png)

④ 500ms（0.5秒）遅延させます。

![Img](./media/cou28.png)

#### 4.2.7.7 テスト結果

![Img](./media/4top.png)

コードを書き込んだ後、micro:bitボードをゲームパッドのスロットに挿入し（**電池が取り付けられていることを確認**）、「ON」に切り替えます。

micro:bitボードにコードをアップロードすると、OLEDにXHT11センサーが読み取った温度と湿度がリアルタイムで表示されます。

![Img](./media/7000.gif)

<span style="color: rgb(0, 209, 0);">**ヒント:** ボードが応答しない場合は、micro:bitボードの背面にあるリセットボタンを押してください。</span>

![Img](./media/4bottom.png)