如何自己设计一款温湿度计

如何自己设计一款温湿度计

我们先来看一下这款温湿度传感器的参数基本参数，如下图所示：

接下来，我们再来看一下它的尺寸和封装，双列扁平无引脚SMD封装，体积仅有541.6mm，也算的上是非常的小巧了（当然，比SHT20的尺寸32.41.1来说，还是要大了一点，但是比起DHT11的尺寸15.5125.5mm来说，小了就不是那么一点点了）：

至于价格方面嘛，DHT11在某宝差异比较大，有2块多的，也有5块多的，在某商城的价格基本在4.5左右（含税），SHT20含税在6块多一点，AHT10在某商城没看到，某宝基本在3.5左右！初步看来，AHT10的性价比似乎要高一些。

好了，关于这几款传感器就简单略过，毕竟他们不是本文的重点，因为今天笔者主要是要跟大家介绍AHT10这款传感器的应用。下图是笔者设计的一款产品，至于产品的用途就不多说了，这款板子上所用到的用于温湿度检测的传感器就是这款AHT10：

产品在电路使用中主机MCU的供电电压必须与传感器一致；

IIC总线上仅能连接单个AHT10，且不能连接其它IIC器件。

好了，硬件部分连线很简单，就不多说了，接下来我们看软体设计部分，我们先来看下OLED界面，即最终我们要显示的效果：

OLED界面设计大致思路是这样的：我们将分辨率为128*64的OLED屏分成8行，其中：

第0-1行，用来显示“温湿度计”4个16*16的汉字；

第3-4行，用来显示温度信息；

第6-7行，用来显示湿度信息；

于是，在程序中我们便可以这样设计：

这里用到了三个显示函数， OLED_ShowCHinese（）、OLED_ShowNum（）和OLED_ShowString（），分别用来显示汉字、数字和字符，其中OLED_ShowCHinese（）函数的原型如下，兼容了1616和3232两种大小的字体：

另外，OLED_ShowNum（）函数和OLED_ShowString（）函数的原型分别如下图所示：

关于字体取模，笔者也简单说下，利用中景园提供的取模软件，大致操作流程如下：

1、 将取模模式设置为“字符模式”：

2、 设置字模相关的参数：

接下来，我们只需要将取模生产的文件复制到oledfont.h这个字库文件中即可：

当然咯，这个字库文件中本身就给我们提供了不同大小的常用的ASCII表的字库，所以，我们只需要添加其他这个字库中没有的字体即可。大家只要掌握了方法，笔者相信添加字库对大家来说应该是件很简单的事情！最终，笔者的字库文件如下图所示：

接下来，我们就简单分析一下AHT10驱动相关的程序。首先，我们来看下AHT10初始化的指令：

咋一看，可能有点懵逼，但是，结合手册我们就不难理解，首先，我们从手册上知道ATH10的器件地址为0x38，然后它的读写指令格式就是：设备地址（7bit）+ SDA方向位（1bit），其中方向位读R：1，写W：0，指令构成如下图所示：

在初始化的时候，我们需要等待“校准是能位”为1时，才表示传感器已经工作正常了，如果没有读到这个“校准使能位”为1，则重新复位，继续发送初始化指令，若复位10次仍读不到改位为1，不再发送初始化指令，并返回0。从手册上我们知道，这个“校准使能位”是状态位中的bit［3］：

在初始化OK之后，我们就可以开始测量温湿度的值了，从数据手册上我们可以看到，要触发测量的话，我们需要发送如下四条指令：

也就是，我们程序中的0x70、0xac、0x33和0x00这四条指令：

由于传感器在采集时需要时间，所以在主机发出测量指令（0xAC）后，我们需要延时75毫秒以上再读取转换后的数据并判断返回的状态位是否正常。若状态位bit［7］为0表示数据可正常读取，为1时传感器为忙状态，主机需要等待数据处理完成。

当数据可以正常读取时，我们就可以发送0x71这条指令，开始读取数据了，关于这里为什么是0x71而不是别的值，前面已经介绍过了AHT10读写指令构成了，在此就不做过多解释了。还是一样，我们来看下手册上的读指令说明：

接下来，我们就要根据手册提供的温湿度的转换公式，来对温湿度数据进行转换，首先，我们看下手册上的转换公式：

根据上述转换公式，我们可以在程序中做如下计算：

至此，温湿度的采集和显示，就OK了，我们看下最终的温湿度数据转换并在OLED显示的这部分完整代码：

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