通訊埠讀取溫濕度
# Smart之通訊埠讀取溫濕度
# 1. 說明
範例採用通訊埠通訊協議,讀取駁接在Arduino上的DHT溫濕度感測器的數據。Arduino開發板每隔2進行一次讀取,向通訊埠發送溫度與濕度資訊,接收端解析並按照正確的格式進行顯示。
DHT11 是 DHT 系列的一款應用廣泛的溫濕度感測器。在範例中,DHT11溫濕度模組的接線方式為正極接入Arduino開發板的VCC(5V)引腳,負極接入Arduino的(GND)引腳,訊號極(OUT)接入Arduino的8號引腳。DHT11的特性如下表所示。
名稱 | 取值 |
---|---|
工作電壓 | 3V–5.5V |
溫度測量範圍 | -40℃–80℃ |
溫度測量精度 | 0.5℃ |
濕度測量範圍 | 0–100% RH |
濕度測量精度 | 2% RH |
通過範例學習,可以掌握ComPort控制元件的使用,並結合Arduino開發板通過通訊埠實現溫濕度感測器的數據讀取功能。
# 2. 零件連線圖
# 3. 使用零件
序 | 零件名稱 | 數量 |
---|---|---|
1 | Arduino UNO R3 開發板 | 1 |
2 | DHT11溫濕度 模組 | 1 |
3 | USB數據線 | 1 |
4 | 麵包板 | 1 |
5 | 杜邦線 | 3 |
# 4. Arduino流程圖
# 5. Arduino程式
使用Arduino IDE 編譯並上傳以下Arduino程式。
// 使用溫濕度感測器之鏈接庫 https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library
#include <DHT.h>
#define dhtPin 8 //讀取DHT11 Data
#define dhtType DHT11 //選用DHT11
DHT dht(dhtPin, dhtType); // 初始化DHT感測器
void setup() {
Serial.begin(9600); //設定通訊速率為9600
dht.begin();//啟動DHT
}
void loop() {
float h = dht.readHumidity(); //讀取濕度
float t = dht.readTemperature(); //讀取攝氏溫度
if (isnan(h) || isnan(t)) {
Serial.println("無法從DHT感測器讀取!");
return;
}
//溫度經由埠傳出,字尾加 0x13
Serial.print(t);
//Serial.write( 0x13 );
// delay(500);
//濕度經由埠傳出,字尾加換行符號
Serial.println(h);
//Serial.write( 0x66 );
delay(2000);//延時2秒
}
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# 6. 設計明細
開啟Smart智慧控制平臺,分別加入下插圖之控制元件。或者通過點選功能表欄[檔案]-[打開專案]
選擇範例專案檔案來打開該範例。
①:TImage元件,控制元件名稱為Image1
。
②:TShape元件,控制元件名稱為Shape1
。
③:TPanel元件,控制元件名稱為Panel1
。
④:TLabel元件,控制元件名稱為Label9
。
⑤:TLabel元件,控制元件名稱為Label2
。
⑥:TLabel元件,控制元件名稱為Label3
。
⑦:TPanel元件,控制元件名稱為Panel2
。
⑧:TLabel元件,控制元件名稱為Label1
。
⑨:TWidgetLCDLabel元件,控制元件名稱為WidgetLCDLabel1
。
⑩:TLabel元件,控制元件名稱為Label4
。
(11):TTimer元件,控制元件名稱為Timer1
。
(12):TLabel元件,控制元件名稱為Label10
。
(13):TSwitchButton元件,控制元件名稱為SwitchButton1
。
(14):TLabel元件,控制元件名稱為Label5
。
(15):TLabel元件,控制元件名稱為Label6
。
(16):TWidgetLCDLabel元件,控制元件名稱為WidgetLCDLabel2
。
(17):TLabel元件,控制元件名稱為Label8
。
(18):TLabel元件,控制元件名稱為Label7
。
(19):TComPort元件,控制元件名稱為ComPort1
。
Main窗體屬性設定
Caption
:主窗體標題,設定為通訊埠讀取溫濕度
。ClientHeight
:窗體客戶區高度=480
。ClientWidth
:窗體客戶區寬度=720
。
①Image1屬性設定
Height
:設定圖片高度=480
。Width
:設定圖片寬度=720
。Picture
:設定顯示背景圖片。點選Picture
屬性右側的[...]
按鈕,打開檔案上傳界面,點選[Load...]
從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳,返回該界面下,待顯示出圖片後點擊[OK]
載入圖片。
Stretch
:設定圖片拉伸=True
。
②Shape1屬性設定
Height
:設定控制元件高度=262
。Shape
:設定形狀=stRoundRect
(圓角矩形)。Width
:設定控制元件寬度=544
。
③Panel1屬性設定
BevelInner
:設定內斜邊樣式=bvRaised
。BevelKind
:設定斜邊的樣式=bkSoft
。BorderStyle
:設定邊界的樣式=bsSingle
。Color
:設定顏色=clBtnText
。Height
:設定控制元件高度=217
。Width
:設定控制元件寬度=500
。
④Label9屬性設定
Caption
:設定標籤文字,設定為開
。Font
:設定字型。設定內容如下圖。
⑤Label2屬性設定
Caption
:設定標籤文字,設定為溫度
。Font
:設定字型。設定內容如下圖。
⑥Label3屬性設定
Caption
:設定標籤文字,設定為Temperature
。Font
:設定字型。設定內容如下圖。
⑦Panel2屬性設定
BevelInner
:設定內斜邊樣式=bvRaised
。BevelKind
:設定斜邊的樣式=bkSoft
。BorderStyle
:設定邊界的樣式=bsSingle
。Color
:設定顏色=clMenuText
。Height
:設定控制元件高度=83
。Width
:設定控制元件寬度=404
。
⑧Label1屬性設定
Caption
:設定標籤文字,設定為通訊埠讀取溫濕度
。Font
:設定字型。設定內容如下圖。
⑨WidgetLCDLabel1屬性設定
Caption.Format
:顯示格式,設定為00.00
。Height
:設定控制元件高度=60
。Width
:設定控制元件寬度=209
。
⑩Label4屬性設定
Caption
:設定標籤文字,設定為℃
。Font
:設定字型。設定內容如下圖。
(11)Timer1屬性設定
Enabled
:啟用計數器,設定為False
。Interval
:設定計數時間間隔(ms)=2000
。
(12)Label10屬性設定
Caption
:設定標籤文字,設定為關
。Font
:設定字型。設定內容如下圖。
(13)SwitchButton1屬性設定
IsChecked
:開關狀態,設定為False
。SwitchOff
:關閉狀態時顯示的圖片。點選SwitchOff
屬性右側的[...]
按鈕,打開檔案上傳界面,點選[Load...]
從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳,返回該界面下,待顯示出圖片後點擊[OK]
載入圖片。
SwitchOn
:打開狀態時顯示的圖片。點選SwitchOn
屬性右側的[...]
按鈕,打開檔案上傳界面,點選[Load...]
從檔案瀏覽器中選擇對應的圖片檔案上傳,返回該界面下,待顯示出圖片後點擊[OK]
載入圖片。
Height
:設定控制元件高度=72
。Width
:設定控制元件寬度=68
。Stretch
:影象是否隨控制元件大小拉伸,設定為True
。
(14)Label5屬性設定
Caption
:設定標籤文字,設定為溫度
。Font
:設定字型。設定內容如下圖。
(15)Label6屬性設定
Caption
:設定標籤文字,設定為Humidity
。Font
:設定字型。設定內容如下圖。
(16)WidgetLCDLabel2屬性設定
Caption.Format
:顯示格式,設定為00.00
。Height
:設定控制元件高度=60
。Width
:設定控制元件寬度=209
。
(17)Label8屬性設定
Caption
:設定標籤文字,設定為RH
。Font
:設定字型。設定內容如下圖。
(18)Label7屬性設定
Caption
:設定標籤文字,設定為%
。Font
:設定字型。設定內容如下圖。
(19)ComPort1屬性設定
BaudRate
:通訊埠通訊速率=br9600
。DataBits
:通訊埠傳輸數據位數=db8
。DeviceName
:通訊埠對應設備的埠號,依據設備實際連線的埠號進行填寫。
# 7. 程式設計
# 7.1. 程式初始設定
在程式啟動時需打開通訊埠建立連線。
constructor TMyHandler.Create(AOwner: TComponent);
var
s :String;
begin
FThis :=TBaseForm(AOwner);
FThis.ComPort1.Open;//打開通訊埠
end;
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# 7.2. 事件設定
- (13)SwitchButton1-OnSwitch事件
SwitchButton1
在點選時會切換開-關狀態,即改變IsChecked
屬性的值,此時會觸發OnSwitch
事件,該事件可用於啟用或禁用Timer1
計時器。
procedure TMyHandler.SwitchButton1Switch;
//開啟定時器定時讀取
begin
FThis.Timer1.Enabled := FThis.SwitchButton1.IsChecked;
end;
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- (11)Timer1-OnTimer事件
計時器觸發OnTimer事件,用於讀取通訊埠數據並顯示。
procedure TMyHandler.Timer1Timer;
//定時讀取溫濕度
var
FData:string;
begin
//讀取通訊埠快取數據
FData := FThis.ComPort1.ReadUtf8;
if FData <> '' Then
begin
if length(FData)=12 Then
begin
//FThis.DisplayR.Lines.Add('濕度:'+Copy(FData,1,5)+' %, 溫度:'+Copy(FData,6,4)+' ℃');
FThis.WidgetLCDLabel1.Caption.Value := StrToFloat(Copy(FData,1,5));
FThis.WidgetLCDLabel2.Caption.Value := StrToFloat(Copy(FData,6,4));
End;
end;
end;
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# 8. 運行模板
通過工具欄儲存,將程式儲存為 sdb 專案檔案。
使用滑鼠點選工具欄運行(Run),測試運行結果。將圖中的撥桿撥向「開」,數值顯示屏中的溫濕度數據每隔兩秒更新一次。