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【開源樣例】Py4OH:自制開源鴻蒙空氣質量監(jiān)控系統(tǒng)(上)

電子發(fā)燒友論壇 ? 來源:未知 ? 2023-06-27 08:15 ? 次閱讀

今天為大家隆重介紹一位 Py4OH 家族的新成員 – 小凌派開發(fā)板,目前已經進入 Py4OH 主線,基于 OpenHarmoy 3.0 LTS 并完整支持 Py4OH 所有特性。



小凌派開發(fā)板是一款由福州市凌睿智捷電子有限公司基于OpenHarmony打造的L0級物聯(lián)網開發(fā)板,采用E53接口標準,可接入所有的E53案例擴展板:

  • 主控為瑞芯微RK2206芯片,200MHz主頻

  • RAM:256KB、ROM:16KB、PSRAM:8M、FLASH:8M

  • 板載NFCForum Type 2 Tag芯片及天線,可實現(xiàn)HarmonyOS“碰一碰”功能

  • 支持 IEEE 802.11b/g/n 制式,AP 模式

  • 豐富的外設接口,包含 GPIO、UARTI2CADCDAC、PWM 等

  • 兩個TypeC USB接口,一個用于供電及下載,一個用于串口調試


小凌派提供了多個好玩的擴展板,比如:智慧手勢擴展板,智慧農業(yè)擴展板,有了這些擴展板,我們可以來做點有意思的東西。


做點什么呢?嗯,空氣質量監(jiān)控系統(tǒng)!!!



智慧農業(yè)擴展板上集成了溫濕度傳感器SHT30,LED燈,直流電機,而溫濕度傳感器SHT30可以說是為我們的空氣質量監(jiān)控系統(tǒng)量身打造:當環(huán)境溫度在體感舒適度(大約18-25攝氏度)之外,則LED警報指示燈開始閃爍;否則關閉LED警報指示燈。


實現(xiàn)思路:開發(fā)板上電后,先進行必要的初始化,然后每隔1秒通過SHT30獲取當前環(huán)境的溫度和濕度;當溫度處于體感舒適度時關閉LED燈,否則改變LED燈的狀態(tài)(閃爍)。


有了實現(xiàn)思路就可以很輕松的畫出設計圖。


首先就是交互圖。交互圖可以幫助我們理清楚開發(fā)板與擴展板之間的關系,這是至關重要的,只有理清楚關系才可能從代碼層面出發(fā),想明白先做什么再做什么。



從上面的交互圖可以看出,在開發(fā)板一側需要一個程序變量代表擴展板上的SHT30傳感器,同時也需要一個程序變量代表擴展板上的LED燈。有了這兩個變量,就可以直接獲取溫度數(shù)據和濕度數(shù)據,并且可以輕松愉快的控制LED燈狀態(tài)了!!!


嗯,這是什么?同學們!!這是面向對象編程啊。


Py4OH使用的是Python語言進行設備開發(fā),而Python語言完美支持面向對象編程啊!


這又能怎樣?這就可以簡化編程了!!


不信??來,看看下面的流程圖!



整個流程圖描述的邏輯是非常簡單的,僅僅是表達了我們想做的東西。相信大家也看出來了,“簡單”是依賴于 th 和 light 所具備的能力,這兩個變量(對象)所對應的類型將SHT30與LED的復雜性及控制邏輯全部隱藏,使得它們變成了黑盒,我們只需要知道如何使用即可!


OK!鋪墊已經足夠,是時候展示真正的技術了!

import pin
import sht30
import gpio
import os
i2cx = 0 # SHT30是一種i2c設備,位于0號i2c上
freq = 400000 # i2c通信頻率
sda = gpio.make_id([0, 'A', 0]) # 計算sda所對應的引腳號
scl = gpio.make_id([0, 'A', 1]) # 計算scl所對應的引腳號
th = sht30.SHT30(i2cx, sda, scl, freq) # 創(chuàng)建名為th的SHT30對象
th.open() # 通過th對象打開SHT30設備
lpin = gpio.make_id([0, 'A', 2]) # 計算接入LED燈的引腳號
light = pin.Pin(lpin) # 創(chuàng)建LED燈對象
while True :
t = th.temperature() # 獲取溫度數(shù)據
h = th.humidity() # 獲取濕度數(shù)據

if t != None :
print('temperature = ' + str(t))

if h != None :
print('humidity = ' + str(h))

if (18 <= t) and (t <= 25) :
light.low() # 若當前溫度在體感舒適度范圍內,則關閉LED燈
else :
light.change() # 若當前溫度不在體感舒適度范圍內,則改變LED燈的狀態(tài),即:閃爍

os.sleep(1)

(左右移動查看全部內容)


很明顯,LED燈不是第一次出現(xiàn)我的文章中,SHT30也不是!如果有同學對它們的驅動方式還不熟悉,可以參考我之前的兩篇帖子《使用Python開發(fā)鴻蒙設備程序(1-GPIO外設控制)》和《使用Python開發(fā)鴻蒙設備程序(2-I2C應用實例)》,在這里重點強調的是使用面向對象技術對它們進行封裝,增加代碼復用性。


要面向對象封裝,必須的,先定義接口!

'''
This is just a demo for interface definition.
'''
class Pin:
is_high = False
def __init__(self, pin_num):
pass

def high(self):
# output 1
self.is_high = True

def low(self):
# output 0
self.is_high = False

def status(self):
return 1 if self.is_high else 0

def change(self):
if self.is_high:
self.low()
else:
self.high()

def __del__(self):
pass
class SHT30:
sht30_addr = 0x44
write_cmd = (sht30_addr << 1) | 0x00
read_cmd = (sht30_addr << 1) | 0x01
def __init__(self, i2cx, sda, scl, freq):
pass
def open(self):
pass

def close(self):
pass
def temperature(self):
return None
def humidity(self):
return None

def __del__(self):
pass

(左右移動查看全部內容)


由于實現(xiàn)細節(jié)太多,大家可以在附件中直接下載完整代碼自行參考學習。


看到這,是不是覺得我有炒冷飯的嫌疑?!


又拿LED燈和SHT30溫濕度傳感器來寫水文!!


哈哈!如果你這么想,那么請看看標題,,,這只是《上》,還有《下》呢!!


下一篇文章,我會帶著大家將其它設備接入小凌派開發(fā)板,然后編程獲取當前環(huán)境的PM2.5和PM10數(shù)據,并在數(shù)據不理想時啟動直流電機(風扇)對空氣質量進行調整。


最后,給大家展示一下Py4OH命令行的輸出。



To be continued...





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