3.3.9 Micro:bit Multi-sensor OLED Monitoring Platform

3.3.9.1 Panoramica

In questo progetto utilizziamo la scheda micro:bit come unità di elaborazione principale per leggere i valori dei suoi sensori integrati (inclusi sensore di luce, sensore di temperatura, microfono) nonché sensori esterni (come sensore di polveri PM2.5, sensore di pioggia e sensore solare ultravioletti), e poi questi valori vengono visualizzati in tempo reale sull’OLED tramite interfaccia I2C.

Allo stesso tempo, la rotazione della ventola sul modulo motore 130 può essere controllata premendo il pulsante A sulla scheda micro:bit, e la nebulizzazione d’acqua dal modulo di atomizzazione può essere controllata premendo il pulsante B sulla scheda micro:bit.

3.3.9.2 Componenti necessari

scheda micro:bit V2 ×1	shield per micro:bit ×1	OLED display ×1
sensore PM2.5 ×1	motore ×1	sensore di pioggia ×1
sensore UV ×1	portabatterie ×1	batterie AA (da procurarsi) ×6
cavo micro USB ×1	cavo a 4 pin ×3	cavo a 3 pin ×3
modulo di atomizzazione ×1	ventola ×1

3.3.9.3 Schema di collegamento

⚠️ Durante il cablaggio, prestare attenzione al colore dei fili.

Sensore UV	colore del filo	pin shield micro:bit	pin della scheda micro:bit
G	black	G	G
V	red	V2	V
S	yellow	0	P0

Sensore di pioggia	colore del filo	pin shield micro:bit	pin della scheda micro:bit
G	black	G	G
V	red	V1	V
S	yellow	1	P1

Sensore PM2.5	colore del filo	pin shield micro:bit	pin della scheda micro:bit
GND	black	G	G
VCC	red	V2	V
LED	blue	9	P9
OUT	green	2	P2

modulo di atomizzazione	colore del filo	pin shield micro:bit	pin della scheda micro:bit
G	black	G	G
V	red	V2	V
S	yellow	16	P16

motore	colore del filo	pin shield micro:bit	pin della scheda micro:bit
G	black	G	G
V	red	V2	V
IN+	blue	13	P13
IN-	green	15	P15

OLED display	colore del filo	pin shield micro:bit	pin della scheda micro:bit
GND	black	G	G
VCC	red	V2	V
SDA	blue	20	P20
SCL	green	19	P19

3.3.9.4 Flusso del codice

3.3.9.5 Codice di prova

Codice completo:

Spiegazione breve:

① Inizializza i pixel dell’OLED, pulisce l’OLED. La matrice LED 5×5 mostra . Definisce i valori iniziali delle variabili Total_Sound, Sample_Num, Threshold_Value, Final_Volume, UV, Rain, Temperature, Light, Sound e pm2.5_dust a 0.

② L’intensità del suono dopo il filtraggio.

③ Legge i valori di intensità luminosa, volume del suono, temperatura, intensità ultravioletta, volume di pioggia e concentrazione di polveri PM2.5.

④ Istruzione condizionale: if()…else…

Premere il pulsante A sulla scheda micro:bit e il motore azionerà la ventola. Altrimenti, la ventola non ruoterà.

⑤ Istruzione condizionale: if()…else…

Premere il pulsante B sulla scheda micro:bit e il modulo di atomizzazione spruzzerà nebbia d’acqua. Altrimenti, non funzionerà.

⑥ Visualizza i valori di intensità ultravioletta, temperatura, volume di pioggia, intensità luminosa, volume del suono e concentrazione di polveri PM2.5 sull’OLED.

3.3.9.6 Risultato del test

Dopo aver effettuato i collegamenti e alimentato tramite cavo micro USB, collegare anche l’alimentazione esterna (6 batterie AA) per garantire una fornitura di energia sufficiente.

Per l’app Windows 10, basta cliccare su Download. Nel browser, inviare il file “.hex” alla scheda micro:bit.

Dopo aver caricato il codice di prova sulla scheda micro:bit, legge i valori dei suoi sensori integrati (inclusi sensore di luce, sensore di temperatura, microfono) nonché dei sensori esterni (come sensore PM2.5, sensore di pioggia e sensore solare UV), e può quindi visualizzare in tempo reale e in modo intuitivo l’intensità luminosa, la temperatura, l’intensità del rumore, l’intensità della pioggia, l’intensità della radiazione ultravioletta del sole e la concentrazione di PM2.5 sullo schermo OLED con interfaccia I2C.

Soffiare aria (o produrre un rumore molto forte) nel microfono sulla scheda micro:bit (⚠️ Promemoria speciale: Soffiare aria ha un effetto più evidente), e l’OLED mostrerà l’intensità dell’aria soffiata (o del rumore).

Quando si preme il pulsante A sulla scheda micro:bit, la ventola sul modulo motore ruota. Quando si preme il pulsante B sulla scheda, il modulo di atomizzazione spruzza nebbia d’acqua.

⚠️ Promemoria speciale: Talvolta la tensione dell’alimentazione esterna potrebbe essere insufficiente. In questi casi, potrebbe essere necessario premere il pulsante due volte sulla scheda micro:bit prima che la ventola inizi a ruotare o prima che il modulo di nebulizzazione inizi a spruzzare nebbia d’acqua.

⚠️ Nota speciale: Se i dati visualizzati sullo schermo OLED risultano occasionalmente bloccati, ciò è dovuto al fatto che più moduli sensore stanno funzionando contemporaneamente, causando insufficiente tensione e corrente. Si prega di premere il pulsante di reset sul retro della scheda madre micro:bit.

⚠️ Nota: I blocchi di montaggio nell’esperimento non sono inclusi in questo kit.

(Suggerimento: Se non si ottiene alcun risultato, premere il pulsante di reset della scheda micro:bit.)