MicroPython教程之TPYBoard開發板DIY小型家庭氣象站
眾所周知，iPhone6/6Plus內置氣壓傳感器，不過大家對於氣壓傳感器還是很陌生。跟字面的意思一樣，氣壓傳感器就是用來測量氣壓的，但測量氣壓對於普通的手機用戶來說又有什麽作用呢?
海拔高度測量
對於喜歡登山的人來說，會非常關心自己所處的高度。海拔高度的測量方法，一般常用的有2種方式，一是通過GPS全球定位系統，二是通過測出大氣壓，然後根據氣壓值計算出海拔高度。由於受到技術和其它方面原因的限制，GPS計算海拔高度一般誤差都會有十米左右，而如果在樹林裏或者是在懸崖下面時，有時候甚至接收不到GPS衛星信號。而氣壓的方式可選擇的範圍會廣些，而且可以把成本控制的比較低。在手機原有GPS的基礎上再增加氣壓傳感器的功能，可讓三維定位更加精準。
最近發現一塊好玩的開發板——TPYBoardv702，這個板子可以定位、發短信、打電話，並且板載溫濕度傳感器、光敏傳感器以及蜂鳴器，可以DIY很多有趣的東西，下面我們可以用這個板子加一個氣壓傳感器來做一個小型氣象站，來張實物圖：
TPYBoardv702
定位功能我就不多說了，如果需要的話可以參考
http://docs.tpyboard.com/zh/latest/tpyboard/tutorial/v702/latitude/。
那麽我們利用這塊板子跟BMP180氣壓傳感器來做一個小型家庭氣象站，來檢測當地溫度以及當地氣壓與海拔，如果想做更好玩的東西，可以接其他傳感器或者加個繼電器來控制其他設備。
BMP180是一直常見的氣壓傳感器，BMP180是一款高精度、小體積、超低能耗的壓力傳感器，可以應用在移動設備中,它的性能卓越，精度最低可以達到0.03hPa，並且耗電極低，只有3μA；BMP180采用強大的8-pin陶瓷無引線芯片承載（LCC）超薄封裝，可以通過I2C總線直接與各種微處理器相連。
BMP180實物圖
硬件接線圖
效果展示圖
連接完畢後，將font.py，upcd8544.py與bmp180的庫導入，就可以通過以下方法分別讀取溫度、氣壓、海拔高度了。
源代碼
foot.py,upcd8544.py庫的下載地址
http://www.tpyboard.com/support/studyexample14/206.html
導入需要的類庫，編輯好main.py，直接運行就ok了，下面是main.py的程序源碼
# main.py -- put your code here!
import pyb
import upcd8544
from machine import SPI,Pin
from ubinascii import hexlify
from ubinascii import *
from bmp180 import BMP180
bmp=BMP180(2)
SPI = pyb.SPI(1) #DIN=>X8-MOSI/CLK=>X6-SCK
#DIN =>SPI(1).MOSI ‘X8‘ data flow (Master out, Slave in)
#CLK =>SPI(1).SCK ‘X6‘ SPI clock
RST = pyb.Pin(‘X20‘)
CE = pyb.Pin(‘X19‘)
DC = pyb.Pin(‘X18‘)
LIGHT = pyb.Pin(‘X17‘)
lcd_5110 = upcd8544.PCD8544(SPI, RST, CE, DC, LIGHT)
while True:
tem=bmp.getTemp()
press=bmp.getPress()
altitude=bmp.getAltitude()
lcd_5110.lcd_write_string(‘Tem:‘,0,0)
lcd_5110.lcd_write_string(str(tem),0,1)
lcd_5110.lcd_write_string(‘C‘,65,1)
lcd_5110.lcd_write_string(‘Press:‘,0,2)
lcd_5110.lcd_write_string(str(press),0,3)
lcd_5110.lcd_write_string(‘Pa‘,65,3)
lcd_5110.lcd_write_string(‘Hight:‘,0,4)
lcd_5110.lcd_write_string(str(altitude),0,5)
lcd_5110.lcd_write_string(‘M‘,65,5)
bmp180.py庫的源碼
import pyb
from pyb import I2C
BMP180_I2C_ADDR = const(0x77)
class BMP180():
def __init__(self, i2c_num):
self.i2c = I2C(i2c_num, I2C.MASTER, baudrate = 100000)
self.AC1 = self.short(self.get2Reg(0xAA))
self.AC2 = self.short(self.get2Reg(0xAC))
self.AC3 = self.short(self.get2Reg(0xAE))
self.AC4 = self.get2Reg(0xB0)
self.AC5 = self.get2Reg(0xB2)
self.AC6 = self.get2Reg(0xB4)
self.B1 = self.short(self.get2Reg(0xB6))
self.B2 = self.short(self.get2Reg(0xB8))
self.MB = self.short(self.get2Reg(0xBA))
self.MC = self.short(self.get2Reg(0xBC))
self.MD = self.short(self.get2Reg(0xBE))
self.UT = 0
self.UP = 0
self.B3 = 0
self.B4 = 0
self.B5 = 0
self.B6 = 0
self.B7 = 0
self.X1 = 0
self.X2 = 0
self.X3 = 0
def short(self, dat):
if dat > 32767:
return dat - 65536
else:
return dat
def setReg(self, dat, reg):
buf = bytearray(2)
buf[0] = reg
buf[1] = dat
self.i2c.send(buf, BMP180_I2C_ADDR)
def getReg(self, reg):
buf = bytearray(1)
buf[0] = reg
self.i2c.send(buf, BMP180_I2C_ADDR)
t = self.i2c.recv(1, BMP180_I2C_ADDR)
return t[0]
def get2Reg(self, reg):
a = self.getReg(reg)
b = self.getReg(reg + 1)
return a*256 + b
def measure(self):
self.setReg(0x2E, 0xF4)
pyb.delay(5)
self.UT = self.get2Reg(0xF6)
self.setReg(0x34, 0xF4)
pyb.delay(5)
self.UP = self.get2Reg(0xF6)
def getTemp(self):
self.measure()
self.X1 = (self.UT - self.AC6) * self.AC5/(1<<15)
self.X2 = self.MC * (1<<11) / (self.X1 + self.MD)
self.B5 = self.X1 + self.X2
return (self.B5 + 8)/160
def getPress(self):
self.getTemp()
self.B6 = self.B5 - 4000
self.X1 = (self.B2 * (self.B6*self.B6/(1<<12))) / (1<<11)
self.X2 = (self.AC2 * self.B6)/(1<<11)
self.X3 = self.X1 + self.X2
self.B3 = ((self.AC1*4+self.X3) + 2)/4
self.X1 = self.AC3 * self.B6 / (1<<13)
self.X2 = (self.B1 * (self.B6*self.B6/(1<<12))) / (1<<16)
self.X3 = (self.X1 + self.X2 + 2)/4
self.B4 = self.AC4 * (self.X3 + 32768)/(1<<15)
self.B7 = (self.UP-self.B3) * 50000
if self.B7 < 0x80000000:
p = (self.B7*2)/self.B4
else:
p = (self.B7/self.B4) * 2
self.X1 = (p/(1<<8))*(p/(1<<8))
self.X1 = (self.X1 * 3038)/(1<<16)
self.X2 = (-7357*p)/(1<<16)
p = p + (self.X1 + self.X2 + 3791)/16
return p
def getAltitude(self):
p = self.getPress()
return (44330*(1-(p/101325)**(1/5.255)))
def get(self):
t = []
t.append(self.getPress())
t.append(self.getAltitude())
t.append(self.getTemp())
return t
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