【.NET 与树莓派】温度/湿度传感器——SHT30

SHT3XX 系列的传感,常见的有三种:SHT 30、SHT 31、SHT 35。其中,比较便宜性价比较愉快的是 SHT 30。

DHT 11 模块也是检测温度、湿度的,但SHT 11 使用的不是我们常见的 i2c 等协议,而是用它自己特有的单数据线协议。因此使用 DHT11 你需要自己写通信协议或使用现有的库;另外,DHT 11 模块似乎反应不太灵敏,上电后还得等几秒钟才能读到稳定数据。最重要的一点,不知道是不是老周运气不好,买了三个 DHT 11,坏了两个。而 SHT 30,一直用着——老周把它弄成家用温度计,挂在家里长期运作。当然,不是用树莓派去控制。毕竟,你想想,刻意用树莓派去读个温度,这也太浪费资源了,最开始是和客厅的监控连在一起的。老周买了个摄像头,用一块2G内存的树莓派刷了 Motion ,做成了监控,供家里客厅使用。

为了完美的伪装,找了个旧手机的盒子,自己打几个孔,然后把树莓派放进盒子里,摄像头用双面胶贴在盒子上。伪装效果还行,外人进来了一般不会发现。装中盒子里就造成一个问题:SHT30 检测温度湿度就不准了。于是,老周就拿掉了SHT,买了一块山寨的 ESP-8266,体积也很小,功耗低,也便宜,搞几个干电池就能供电了,然后就用 ESP 8266 来控制 SHT 30,还能通过 Wi-fi 来传数据(就读个温度/湿度,安全性不重要,随便透传)。用了三天,ESP 8266 上的板载LED灯坏了,但开发板还能正常用。

如果你特别喜欢大草莓(树莓派),也可以买树莓派家族的微控制器开发板—— 树莓派 Pico,也可以叫它小草莓。小草莓和 Arduino 系列的板子有点像(和 Nano 体积差不多),有 Micro-USB 口,用一根安卓手机数据线就可以和电脑连接了,非常地友好。Pico 不带操作系统,就是一块单片机,所以功耗低,特省电,供电电压在 1.8V 到 5.5V 之间,可以用手机充电器供电,省事。

 

 

好了,扯远了,因为本文的内容比较 easy,所以老周就先扯些没用的,接下来咱们扯些有用的。

SHT30 很小巧,标准的 i2C 引脚——vcc、gnd、sda、scl。买的时候最好买已经焊接好引脚的,不然,自己焊的话真的需要经验,毕竟模块很小,技术不好容易弄坏,动作不够快也容易焊成连锡——各个引脚导通了。老周的焊功比较烂,不敢自己动手。

既然是标准的 I2C 引脚,这模块当然是用 I2C 来通信了。如果你没作更改,默认的从机地址是 0x44。

这一次,老周向各位介绍微软封装的另一个库——iot bindings。这个库是微软提供的,里面封装了很多常用模块的操作,我们不用每次都自己手动写硬件通信,直接引用,开箱即用,无需调校,免打孔,免安装。

在创建.NET 项目后,执行以下命令引用(也可以用VS的Nuget管理工具)。

dotnet add package System.Device.Gpio
dotnet add package iot.device.bindings

封装的模块类位于命名空间 Iot.Device.XXX 中,其中XXX是各类模块的大类名。比如,我们这次用的 SHT 30, 它属于 SHT 30、31、35 系列,故命名空间为 Iot.Device.Sht3x。

在代码文件中,using 一下。

using System;
using System.Device.I2c;
using Iot.Device.Sht3x;

然后,很简单的几行代码调用。

     I2cConnectionSettings set=new(4, (byte)I2cAddress.AddrLow);
     I2cDevice dev= I2cDevice.Create(set);
            using Sht3x sht= new Sht3x(dev);
            bool running = true;
            Console.CancelKeyPress += (_,_) => running=false;

            while(running)
            {
                // 温度
                double temp = sht.Temperature.DegreesCelsius;
                // 湿度
                double hui = sht.Humidity.Percent;
                Console.WriteLine("温度:{0:N1} ℃\n湿度:{1:N1} %RH", temp, hui);
                System.Threading.Thread.Sleep(2000);
            }

注意看 I2cAddress 枚举,它已经为我们定义好了 SHT 3x 传感器(模块)的地址:

    public enum I2cAddress : byte
    {
        AddrLow = 0x44,
        AddrHigh = 0x45
    }

我们在用时选默认地址 0x44 即可。

Sht3x 类已封装好,访问 Temperature 获取温度值,DegreesCelsius 是摄氏度,其他的不知道什么单位,老周见识浅,没研究过。Humidity 属性是相对湿度,一般用百分比。

写完代码后,发布。

dotnet publish -c Release -r linux-arm --no-self-contained

如果你的大草莓上没有配置 dotnet 框架,那就把 --no-self-contained 去掉,让它生成全部类库,然后全部复制到大草莓上运行。

scp -r bin\Release\net5.0\linux-arm\publish\* pi@192.168.0.xxx:/home/pi/<你要放置的目录>

运行结果如下图所示。

 

 

是不是很简单呢?前面在写这系列文章时,老周没有提到这个 Iot.Device.Bindings 库,是因为想让大伙伴们对 GPIO 一些基本通信有所了解。咱们在学习的时候,不要急着拿现成的库来用,先自己试着写些简单的东东玩玩,对相关知识有一定了解后,再去寻找现成的库。这样既能学到原理性的东西,也能提高开发效率。

目前这个 bindings 库微软在不断地更新,支持的模块越来越多。尽管如此,有些模块还是没有收录进去。比如,上次老周介绍过的 MPU 6050 ,bindings 库里面就没有,库里面只有 MPU 6500 和 MPU 9250。

 

posted @ 2021-06-09 19:33  东邪独孤  阅读(2211)  评论(11编辑  收藏  举报