如何設(shè)計一個便攜式溫度計- NFC/ QT PY/ SHT40
無論你走到哪里，檢查周圍的溫度和濕度，這是一個緊湊的無電池設(shè)計!
智能手機雖然功能齊全，功能強大，但由于其設(shè)計和主要用途，它并不是理想的溫度計。它們的內(nèi)部溫度傳感器是用來監(jiān)測設(shè)備性能的，而不是環(huán)境條件，它們會受到手機本身和周圍環(huán)境產(chǎn)生的熱量的影響，導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確。然而，了解環(huán)境溫度和濕度在許多情況下都是必不可少的，從確保生活空間的舒適性到優(yōu)化敏感材料的存儲條件。對于戶外愛好者來說，了解這些參數(shù)可以提高安全性和準(zhǔn)備程度，而房主和業(yè)余愛好者則可以通過監(jiān)測他們的環(huán)境來保持健康或特定項目的最佳條件。因此，由智能手機USB-C端口供電并使用NFC的便攜式溫度計成為獲取準(zhǔn)確、實時環(huán)境數(shù)據(jù)的寶貴工具。
觸摸和輕拍：測量和讀取
它是如何工作的?
為了給設(shè)備供電，它需要用USB-C電纜連接到智能手機上。綠色LED燈將會亮起。
然后，只需觸摸連接到QT PY電容觸摸的母針頭即可觸發(fā)測量。SHT40測量溫度和濕度，讀數(shù)存儲在NFC標(biāo)簽存儲器中。綠色LED將切換以指示新的讀數(shù)可用。
要獲取最新的測量值，請在智能手機上啟用NFC功能并觸摸設(shè)備。
技術(shù)的使用
QT Py SAMD21的優(yōu)點之一是它有6個引腳，可以是電容觸摸引腳，而不需要單獨的驅(qū)動引腳。它允許我在需要時添加一個按鈕功能來觸發(fā)測量，而無需添加其他組件。電容式觸摸引腳是一種通過測量電容的變化來檢測觸摸的傳感器。它的工作原理是產(chǎn)生一個小電場，在不觸碰時具有基線電容。當(dāng)手指或?qū)щ娢矬w靠近或接觸引腳時，由于增加了導(dǎo)電表面，電容增加。這種變化是由QT Py微控制器檢測到的，它將其處理為觸摸輸入。
NFC雙標(biāo)簽是一種具有兩個接口的設(shè)備：用于無線通信的NFC接口和用于連接主機系統(tǒng)的有線接口(如I2C或SPI)。它允許支持nfc的設(shè)備，如智能手機，無線讀寫存儲在標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)，而主機設(shè)備同時通過有線連接訪問相同的內(nèi)存。在這種情況下，QT Py微控制器通過I2C將來自SHT40傳感器的數(shù)據(jù)寫入標(biāo)簽，智能手機通過無線方式檢索數(shù)據(jù)。
結(jié)果與結(jié)論
這是一款售價低于25美元的好設(shè)備。我?guī)е?，在不同的地點拍照，這些地方我們通常無法獲得當(dāng)前的環(huán)境溫度和濕度：機場、超市、星巴克和購物中心。
機場的便攜式溫度計
這種便攜式溫度計還可以幫助檢查辦公室或建筑物的溫度，以支持物業(yè)管理團隊調(diào)節(jié)暖通空調(diào)系統(tǒng)，而無需在每個房間安裝監(jiān)控設(shè)備。
定制零件和外殼
外殼
我3D打印了一個外殼，上面有一個用于電源插頭的孔，一個用于突出母頭的孔，以及一個靠近溫濕度傳感器的孔，以便更好地進(jìn)行環(huán)境耦合。白色可以讓led發(fā)光。
外殼內(nèi)部件
這是一個圖片的組件在外殼
圖表
組件裝配
組裝完成了!由于Adafruit板的STEMMA QT連接器，所有組件都在幾秒鐘內(nèi)連接。我還焊接了1個母引腳頭，以方便在外殼中到達(dá)電容觸摸引腳。
代碼
代碼初始化LED， SHT40和NFC標(biāo)簽。它檢查電容觸摸引腳，如果檢測到觸摸，它觸發(fā)SHT40測量并將數(shù)據(jù)存儲到NFC標(biāo)簽中。如果啟動成功，綠色LED燈閃爍。如果有一個錯誤，LED將是紅色。
#include
#include
#include
#include "Adafruit_FreeTouch.h"
#include "ST25DVSensor.h"
Adafruit_FreeTouch qt_1 = Adafruit_FreeTouch(A0, OVERSAMPLE_4, RESISTOR_50K, FREQ_MODE_NONE);
// create a pixel strand with 1 pixel on PIN_NEOPIXEL
Adafruit_NeoPixel pixels(1, PIN_NEOPIXEL);
// create a SHT40 sensor object
SensirionI2cSht4x sensor;
float aTemperatureC, aTemperatureF = 0.0;
float aHumidity = 0.0;
static int16_t error;
int base_touch;
//NFC dual tag
ST25DV st25dv(1, 2, &Wire);
void measure(){
error = sensor.measureHighPrecision(aTemperatureC, aHumidity);
if (error != 0) {
// set the first pixel #0 to red
pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(255, 0, 0));
}else{
//Temperature conversion to Fahrenheit
aTemperatureF = aTemperatureC*9/5+32;
pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(0, 255, 0));
}
//turn on led pixel
pixels.show();
delay(1000);
// turn off the led pixel
pixels.clear();
pixels.show();
}
void write_NFC(){
char buffer[50];
sprintf(buffer, "The temperature and humidity are:\n %.2fC %.2fF %.2f%%RH", aTemperatureC,aTemperatureF,aHumidity);
if(st25dv.writeUnabridgedURI(buffer, "")) {
// Write NFC failed
while(1);
}
}
void setup() {
// initialize the pixel led
pixels.begin();
//NFC init
st25dv.begin();
//SHT40 init
sensor.begin(Wire, SHT40_I2C_ADDR_44);
sensor.softReset();
delay(10);
//Capacitive touch init
if (! qt_1.begin())
{
// Failed to begin qt on pin A0, turn on red led
pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(0, 255, 0));
}
base_touch = qt_1.measure();
}
void loop() {
int result = 0;
result = qt_1.measure();
if(result > (base_touch+10))
{
measure();
write_NFC();
}
delay(500);
}
本文編譯自hackster.io
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