### 3.3.9 Micro:bit Multi-Sensor OLED-Überwachungsplattform

#### 3.3.9.1 Überblick

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

In diesem Projekt verwenden wir das micro:bit-Board als zentrale Verarbeitungseinheit, um die Werte seiner eingebauten Sensoren (einschließlich Lichtsensor, Temperatursensor, Mikrofon) sowie externer Sensoren (wie PM2.5-Staubsensor, Dampfsensor und Solar-Ultraviolett-Sensor) auszulesen. Diese Werte werden dann in Echtzeit über die I2C-Schnittstelle auf dem OLED angezeigt.

Gleichzeitig kann die Drehung des Lüfters am 130-Motormodul durch Drücken der Taste A auf dem Micro:bit gesteuert werden, und das Zerstäuben von Wassernebel aus dem Atomisierungsmodul kann durch Drücken der Taste B auf dem Micro:bit gesteuert werden.

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

#### 3.3.9.2 Benötigte Komponenten

| ![Img](./media/microbitV2.png)| ![Img](./media/ExpansionBoard.png) |![Img](./media/OLED.png)|
| :--: | :--: | :--: |
| micro:bit V2 board ×1 | micro:bit shield ×1 |OLED display ×1 |
|![Img](./media/PM2.5-1.png) |![Img](./media/motor.png)|![Img](./media/steam1.png)|
| PM2.5-Staubsensor ×1 |motor ×1 |Dampfsensor ×1 |
|![Img](./media/UV-sensor1.png)|![Img](./media/batterycase.png)| ![Img](./media/AAbattery.png)|
|Ultraviolett-Sensor ×1|Batteriefach ×1|AA-Batterie(**selbst bereitgestellt**) ×6|
|![Img](./media/usb.png) |![Img](./media/4pin.png)|![Img](./media/3pin.png)|
| Micro-USB-Kabel ×1|4-poliges Kabel ×3 |3-poliges Kabel ×3 |
|![Img](./media/Atomization1.png) | ![Img](./media/fan.png) |  | 
|Zerstäubungsmodul ×1|Lüfter ×1|  |

#### 3.3.9.3 Anschlussdiagramm

⚠️ **Achten Sie beim Verdrahten bitte auf die Kabelfarben.**

|Ultraviolett-Sensor| Kabelfarbe | Pin auf micro:bit Shield |Pin auf dem micro:bit-Board |
| :--: | :--: | :--: | :--: |
| G | black | G | G |
| V | red | V2 | V |
| S | yellow | 0 | P0 |

|Dampfsensor| Kabelfarbe | Pin auf micro:bit Shield |Pin auf dem micro:bit-Board |
| :--: | :--: | :--: | :--: |
| G | black | G | G |
| V | red | V1 | V |
| S | yellow | 1 | P1 |

| PM2.5-Staubsensor | Kabelfarbe | Pin auf micro:bit Shield |Pin auf dem micro:bit-Board |
| :--: | :--: | :--: | :--: |
| GND | black | G | G |
| VCC | red | V2 | V |
| LED | blue | 9 | P9 |
| OUT | green | 2 | P2 |

| Zerstäubungsmodul | Kabelfarbe | Pin auf micro:bit Shield |Pin auf dem micro:bit-Board |
| :--: | :--: | :--: | :--: |
| G | black | G | G |
| V | red | V2 | V |
| S | yellow | 16 | P16 |

| Motor | Kabelfarbe | Pin auf micro:bit Shield |Pin auf dem micro:bit-Board |
| :--: | :--: | :--: | :--: |
|  G  | black | G | G |
|  V  | red | V2 | V |
| IN+ | blue | 13 | P13 |
| IN- | green | 15 | P15 |

| OLED display | Kabelfarbe | Pin auf micro:bit Shield |Pin auf dem micro:bit-Board |
| :--: | :--: | :--: | :--: |
| GND | black | G | G |
| VCC | red | V2 | V |
| SDA | blue | 20 | P20 |
| SCL | green | 19 | P19 |

![Img](./media/couj11.png)

#### 3.3.9.4 Programmablauf

![Img](./media/flow-chart-11.png)

#### 3.3.9.5 Testcode

**Vollständiger Code:**

![Img](./media/couj011.png)

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

**Kurze Erklärung:**

① Initialisiert die OLED-Pixel und löscht das OLED. Die 5×5-LED-Matrix zeigt ![Img](./media/ab3.png). Definiert die Anfangswerte der Variablen Total_Sound, Sample_Num, Threshold_Value, Final_Volume, UV, Rain, Temperature, Light、Sound und pm2.5_dust auf 0.

![Img](./media/cou42.png)

② Die Intensität des Schalls nach der Filterung.

![Img](./media/cou43-1.png)

③ Liest die Werte der Lichtintensität, Lautstärke, Temperatur, Ultraviolett, Niederschlagsmenge und PM2.5-Staubkonzentration.

![Img](./media/cou43.png)

④ Entscheidungsanweisung: if()...else...

Drücken Sie die Taste A auf dem micro:bit-Board, und der Motor treibt den Lüfter an. Andernfalls dreht sich der Lüfter nicht.

![Img](./media/cou44.png)

⑤ Entscheidungsanweisung: if()...else...

Drücken Sie die Taste B auf dem micro:bit-Board, und das Zerstäubungsmodul sprüht Wassernebel. Andernfalls arbeitet es nicht.

![Img](./media/cou440.png)

⑥ Zeigt die Werte für Ultraviolett, Temperatur, Niederschlagsmenge, Lichtintensität, Lautstärke und PM2.5-Staubkonzentration auf dem OLED an.

![Img](./media/cou45.png)

#### 3.3.9.6 Testergebnis

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

Nach dem Verdrahten und Einschalten über das Micro-USB-Kabel schließen Sie die externe Stromversorgung (6 AA-Batterien) an, um eine ausreichende Stromversorgung sicherzustellen.

Für die Windows 10 App einfach auf Download klicken. Bei Verwendung des Browsers senden Sie die “.hex”-Datei an das micro:bit-Board.

Nachdem der Testcode auf das micro:bit-Board hochgeladen wurde, liest es die Werte seiner eingebauten Sensoren (einschließlich Lichtsensor, Temperatursensor, Mikrofon) sowie externer Sensoren (wie PM2.5-Staubsensor, Dampfsensor und Solar-Ultraviolett-Sensor) und kann dann Lichtintensität, Temperatur, Geräuschintensität, Niederschlagsintensität, UV-Intensität der Sonne und PM2.5-Staubkonzentration in Echtzeit und anschaulich über das OLED-Display mit I2C-Schnittstelle anzeigen.

Blasen Sie Luft (oder erzeugen Sie ein sehr lautes Geräusch) in das Mikrofon auf dem Micro:bit-Board (⚠️ **<span style="color: rgb(255, 76, 65);">Besonderer Hinweis: Luftanblasen hat eine deutlichere Wirkung</span>**), und das OLED-Display zeigt die Intensität des Lufthauchs (oder Geräusches) an.

Wenn Taste A auf dem micro:bit-Board gedrückt wird, dreht sich der Lüfter auf dem Motormodul. Wenn Taste B auf dem Board gedrückt wird, sprüht das Zerstäubungsmodul Wassernebel.

⚠️ <span style="color: rgb(255, 76, 65);">**Besonderer Hinweis:**</span> Manchmal kann die Versorgungsspannung der externen Stromquelle unzureichend sein. In solchen Fällen kann es nötig sein, die Taste am micro:bit-Board zweimal zu drücken, bevor der Lüfter zu drehen beginnt oder das Zerstäubungsmodul zu sprühen beginnt.

![Img](./media/dongtu-9.gif)

⚠️ <span style="color: rgb(255, 76, 65);">**Wichtiger Hinweis: Wenn die auf dem OLED-Bildschirm angezeigten Daten zeitweise einfrieren, liegt das daran, dass mehrere Sensormodule gleichzeitig arbeiten und die Spannung und Stromstärke nicht ausreichen. Bitte drücken Sie den Reset-Knopf auf der Rückseite der Micro:bit-Hauptplatine.**</span>

⚠️ **Hinweis: Die Bausteine im Experiment sind in diesem Kit nicht enthalten.**

<span style="color: rgb(0, 209, 0);">(**Tipp:** Falls kein Ergebnis angezeigt wird, drücken Sie bitte die Reset-Taste des micro:bit-Boards.)</span>

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