使用Arduino Nano和AHT10构建一个的房间温度计

这里有一个非常实用的功能：一个简易的室内温度与湿度测量系统，通过将AHT10传感器连接到Arduino Nano，并利用SSD1306显示屏来显示AHT10传感器采集到的温度数据。

整个系统最初是作为未来房间温度计的原型设计，后续将基于AVR微控制器，使用Attiny、Atmega或SAMD21等微控制器，结合AHT10传感器和SSD1306显示屏实现更高级的版本。

开展这个项目的目的在于实时掌握自己所在房间的温度情况。由于我目前居住在德里，夏季气温可能骤然升高，因此持续监测周围环境的热状况至关重要。

本文将介绍如何通过几个简单步骤完成这个简易项目。我们开始吧。

所需材料

这些是本次建造所使用的材料

•Arduino Nano

•AHT10 传感器

•SSD1306 显示屏

•面包板

•跳线

•移动电源

AHT10 温湿度传感器

AHT10 温湿度传感器模块是一款紧凑且高精度的传感器，适用于多种应用场景中的温度和湿度测量。该模块集成了一颗高性能的 AHT10 传感器芯片，采用电容式传感元件来检测温度和湿度的变化。

它可提供可靠且精确的测量结果，温度测量精度为 ±0.3°C，湿度测量精度为 ±2% RH。

AHT10 模块工作电压范围为 1.6V 至 6V，若使用外部 5V 电源同时为该传感器、SSD1306 显示屏和 Arduino 板供电，则非常合适。

通过标准 I2C 接口与主机设备通信，便于轻松集成和数据读取。由于功耗低、响应速度快，AHT10 温湿度传感器模块是环境监测、气象站、暖通空调系统及工业自动化等应用的理想选择。

基础设置

温度湿度计的搭建中，我们使用Arduino Nano作为主控单元，AHT10作为传感器，并搭配SSD1306 I2C OLED显示屏，用于显示从AHT10传感器获取的温度读数。

此设置为临时性方案，因此我们使用面包板完成了该项目。

接线组装

•该设置非常简单：我们将显示屏和温度传感器的VCC分别连接至Arduino的5V电源;

•温度传感器和显示屏的GND连接至Arduino Nano的GND;

•温度传感器与显示屏的SCL相连，再连接至Nano的A5引脚;

•温度传感器与显示屏的SDA相连，再连接至Nano的A4引脚。

•我们使用跳线将所有部件连接起来，按照接线图完成布线后，设备即可正常工作。

所需代码与库

该代码使用 AHT10 库从 AHT10 传感器读取温度和湿度值，并将数据显示在 SSD1306 OLED 显示屏上。

让我们逐步分析代码：

•代码包含了 AHTxx 传感器所需的库(AHTxx.h)、OLED 显示屏所需的库(Adafruit_SSD1306.h 和 Adafruit_GFX.h)，以及用于 I2C 通信的 Wire 库。

•代码定义了 OLED 显示屏的宽度、高度和 I2C 地址常量。

•创建了一个名为 "display" 的 Adafruit_SSD1306 类实例，指定其宽度和高度。

•声明了一个浮点型变量“ahtValue”用于存储温度和湿度值。

•创建了一个名为“aht10”的AHTxx类实例，指定了I2C地址和传感器类型。

在setup()函数中：

•禁用WiFi相关配置(适用于ESP8266)。

•初始化OLED显示屏。

•启动串口通信。

使用begin()函数初始化AHT10传感器，等待传感器连接并加载校准系数完成。

在loop()函数中：

示例1：通过调用readTemperature()函数进行温度测量，该函数返回摄氏度数值，并将其存储在“ahtValue”中。

清除OLED显示屏内容，并使用display库函数将温度值显示在屏幕上。

如果温度值有效(不等于AHTXX_ERROR)，则在OLED显示屏上显示;否则调用printStatus()函数打印温度命令状态，并根据需要执行软重置。

在温度和湿度测量之间添加2000毫秒的延时。

通过调用 readHumidity() 函数进行湿度测量，该函数返回相对湿度值(以百分比表示)，结果存储在 "ahtValue" 中。

OLED 显示屏被清空，然后使用显示库函数将湿度值打印到屏幕上。

如果湿度值有效，则在 OLED 显示屏上显示;否则调用 printStatus() 函数，打印湿度命令的状态。

在进入 DEMO 2 之前，先添加 2000 毫秒的延迟。

DEMO 2：再次使用 readTemperature() 函数进行温度测量，结果存储在 "ahtValue" 中。

如果温度值有效，则在串口监视器上打印，并附带精度范围。

使用 readHumidity() 函数进行湿度测量，同时指定 AHTXX_USE_READ_DATA。这会重用温度测量期间读取的 6 字节数据，从而加快执行速度。

如果湿度值有效，则在串口监视器上打印，并附带精度范围。

在循环开始前，先添加 10000 毫秒的延迟。

在 loop() 函数中：

演示1：通过调用readTemperature()函数进行温度测量，该函数返回摄氏度数值，结果存储在“ahtValue”中。

清除OLED显示屏，并使用显示库函数将温度值打印到屏幕上。

如果温度值有效(不等于AHTXX_ERROR)，则在OLED显示屏上显示;否则调用printStatus()函数，打印温度命令的状态，并根据需要执行软重置。

在温度和湿度测量之间添加2000毫秒的延迟。

通过调用readHumidity()函数进行湿度测量，该函数返回相对湿度百分比值，结果存储在“ahtValue”中。

清除OLED显示屏，并使用显示库函数将湿度值打印到屏幕上。

如果湿度值有效，则在OLED显示屏上显示;否则调用printStatus()函数，打印湿度命令的状态。

在进入演示2之前，先添加2000毫秒的延迟。

示例2：再次使用readTemperature()函数进行温度测量，结果存储在"ahtValue"中。

如果温度值有效，则会打印到串行监视器上，并附带精度范围。

湿度测量通过调用 readHumidity() 函数进行，函数参数指定为 AHTXX_USE_READ_DATA。该方式重用了温度测量期间先前读取的6字节数据，从而加快了执行速度。

如果湿度值有效，也会打印到串行监视器上，并附带精度范围。

在循环重复前添加10000毫秒的延迟。

定义了 printStatus() 函数用于显示 AHT10 传感器的状态。该函数检查 getStatus() 函数返回的状态码，并根据状态码打印相应的消息。

总体而言，此代码设置了 OLED 显示屏，初始化 AHT10 传感器，使用 AHTxx 库读取温度和湿度值，并将这些值显示在 OLED 显示屏和串行监视器上。

结果

温度传感器AHT10运行正常，上传代码后，每2000毫秒间隔依次显示温度和湿度读数。

我们使用一个移动电源模块，通过USB端口为Arduino设置提供5V电源，以驱动Arduino板。

版本2

我们在面包板上搭建的TEMP Meter电路只是开始;最终成品将是一个一体化电路板，搭载更小的微控制器，可选XIAO M0或Atmega328AU芯片。此外，该装置还将加入电池，为微控制器、显示屏和温度传感器供电。

整个设备将被封装在一个设计精美的3D打印外壳中，并配有安装在墙上的孔位。

目前，这是本项目第二版的全部内容。

本文编译 自hackster.io