Py4OH—自制开源鸿蒙空气质量监控系统（上）

作者：唐佐林 2023-06-26 16:18:43系统 OpenHarmony 小凌派开发板是自制质量一款由福州市凌睿智捷电子有限公司基于OpenHarmony打造的L0级物联网开发板，采用E53接口标准，开源空气可接入所有的鸿蒙E53案例扩展板。

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今天为大家隆重介绍一位 Py4OH 家族的系统新成员 – 小凌派开发板，目前已经进入 Py4OH 主线，自制质量基于 OpenHarmoy 3.0 LTS 并完整支持 Py4OH 所有特性。开源空气

    小凌派开发板是鸿蒙一款由福州市凌睿智捷电子有限公司基于OpenHarmony打造的L0级物联网开发板，采用E53接口标准，监控可接入所有的系统E53案例扩展板：

• 主控为瑞芯微RK2206芯片，200MHz主频。自制质量
• RAM：256KB、开源空气ROM：16KB、鸿蒙PSRAM：8M、监控FLASH：8M。系统
• 板载NFC Forum Type 2 Tag芯片及天线，可实现HarmonyOS“碰一碰”功能。
• 支持 IEEE 802.11b/g/n 制式，AP 模式。
• 丰富的外设接口，包含 GPIO、UART、 I2C、ADC、DAC、PWM 等。
• 两个TypeC USB接口，一个用于供电及下载，一个用于串口调试。

小凌派提供了多个好玩的扩展板，比如：智慧手势扩展板，智慧农业扩展板，有了这些扩展板，我们可以来做点有意思的东西。

做点什么呢？嗯，空气质量监控系统！

智慧农业扩展板上集成了温湿度传感器SHT30，LED灯，直流电机，而温湿度传感器SHT30可以说是为我们的空气质量监控系统量身打造：当环境温度在体感舒适度（大约18-25摄氏度）之外，则LED警报指示灯开始闪烁；否则关闭LED警报指示灯。

实现思路：开发板上电后，先进行必要的初始化，然后每隔1秒通过SHT30获取当前环境的温度和湿度；当温度处于体感舒适度时关闭LED灯，否则改变LED灯的状态（闪烁）。

有了实现思路就可以很轻松的画出设计图。

首先就是交互图。交互图可以帮助我们理清楚开发板与扩展板之间的关系，这是至关重要的，只有理清楚关系才可能从代码层面出发，想明白先做什么再做什么。

从上面的交互图可以看出，在开发板一侧需要一个程序变量代表扩展板上的SHT30传感器，同时也需要一个程序变量代表扩展板上的LED灯。有了这两个变量，就可以直接获取温度数据和湿度数据，并且可以轻松愉快的控制LED灯状态了！！！

嗯，这是什么？同学们！！这是面向对象编程啊。

Py4OH使用的是Python语言进行设备开发，而Python语言完美支持面向对象编程啊！

这又能怎样？这就可以简化编程了！！

不信？？来，看看下面的流程图！

整个流程图描述的逻辑是非常简单的，仅仅是表达了我们想做的东西。相信大家也看出来了，“简单”是依赖于 th 和 light 所具备的能力，这两个变量（对象）所对应的类型将SHT30与LED的复杂性及控制逻辑全部隐藏，使得它们变成了黑盒，我们只需要知道如何使用即可！

OK！铺垫已经足够，是时候展示真正的技术了！

import pinimport sht30import gpioimport osi2cx = 0   # SHT30是一种i2c设备，位于0号i2c上freq = 400000  # i2c通信频率sda = gpio.make_id([0, 'A', 0])  # 计算sda所对应的引脚号scl = gpio.make_id([0, 'A', 1])   # 计算scl所对应的引脚号th = sht30.SHT30(i2cx, sda, scl, freq)   # 创建名为th的SHT30对象th.open()  # 通过th对象打开SHT30设备lpin = gpio.make_id([0, 'A', 2])  # 计算接入LED灯的引脚号light = pin.Pin(lpin)  # 创建LED灯对象while True :    t = th.temperature()  # 获取温度数据    h = th.humidity()      # 获取湿度数据        if t != None :         print('temperature = ' + str(t))            if h != None :         print('humidity = ' + str(h))            if (18 <= t) and (t <= 25) :        light.low()      # 若当前温度在体感舒适度范围内，则关闭LED灯    else :        light.change() # 若当前温度不在体感舒适度范围内，则改变LED灯的状态，即：闪烁            os.sleep(1)

很明显，LED灯不是第一次出现我的文章中，SHT30也不是！如果有同学对它们的驱动方式还不熟悉，可以参考我之前的两篇帖子《使用Python开发鸿蒙设备程序（1-GPIO外设控制）》和《使用Python开发鸿蒙设备程序（2-I2C应用实例）》，在这里重点强调的是使用面向对象技术对它们进行封装，增加代码复用性。

要面向对象封装，必须的，先定义接口！

'''   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):        passclass 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

由于实现细节太多，大家可以在附件中直接下载完整代码自行参考学习。

看到这，是不是觉得我有炒冷饭的嫌疑？！

又拿LED灯和SHT30温湿度传感器来写水文！！

哈哈！如果你这么想，那么请看看标题，，，这只是《上》，还有《下》呢！！

下一篇文章，我会带着大家将其它设备接入小凌派开发板，然后编程获取当前环境的PM2.5和PM10数据，并在数据不理想时启动直流电机（风扇）对空气质量进行调整。

最后，给大家展示一下Py4OH命令行的输出。

To be continued...

文章相关附件可以点击下面的原文链接前往下载：

https://ost.51cto.com/resource/2813

https://ost.51cto.com/resource/2814

https://ost.51cto.com/resource/2815

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责任编辑：jianghua 来源： 51CTO 开源基础软件社区 小凌派开发板物联网开发板

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