看屏幕眼睛干？没问题 用ESP32和 HaaS Python做一个 全自动加湿器

最近杭州刚刚入春，办公室里的空气非常干燥，作为需要一直盯着电脑的程序猿，经常会感觉到眼干。
但是，作为一个无所不能的HaaS开发程序猿，这点小问题根本难不倒我。抄起手边的元器件，这就搓一款智能加湿器出来。

这款加湿器除了喷水，还应该具有自动调节的功能。实时检测空气湿度，当湿度高于60%H：关闭加湿器；湿度低于60%H：打开加湿器。
这样，就能维持空气湿度在60%上下。

准备

本案例打造需要如下硬件：

• ESP32一台
• sht3X温湿度传感器一个
• SSD1306显示屏一个
• 杜邦线若干
• Micro-USB数据线一条
• 加湿器模块一套（某宝搜索“加湿器模块”）

原理

加湿器的核心组件是“雾化片”，雾化片利用电子高频震荡（振荡频率为1.7MHz 或2.4MHz，超过人的听觉范围，该电子振荡对人体及动物无伤害），通过陶瓷雾化片的高频谐振，将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾，不需加热或添加任何化学试剂。从而实现“加湿”效果。
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硬件连线图

硬件连线图如下图所示：

根据ESP32的硬件连线图，可以得知OLED和SHT3X温湿度模块是I2C总线连接，加湿器模块通过I/O控制开关。

做一点小小的改装：

设备端开发

开发环境

  
在进行下一步之前请确保ESP32开发环境已经搭建完毕。详情请参考esp32开发环境的说明。

创建解决方案

main.py脚本的内容如下图所示：

import utime   # 延时函数在utime库中
from driver import GPIO,I2C
import sht3x
from ssd1306 import SSD1306_I2C

HUMI_CTRL_VALUE = 60.0

hum_s = 0
oled = None
sht3xDev = None
humi_gpio = None

def sht3x_init():
    global sht3xDev

    i2cDev = I2C()
    i2cDev.open("sht3x")
    sht3xDev = sht3x.SHT3X(i2cDev)

def humi_ctrl_init():
    global humi_gpio

    humi_gpio = GPIO()
    humi_gpio.open("hum_ctrl")

def start_hum():
    humi_gpio.write(0)

def stop_hum():
    humi_gpio.write(1)

def oled_init():
    global oled

    i2cObj = I2C()
    i2cObj.open("ssd1306")
    print("ssd1306 inited!")

    oled = SSD1306_I2C(128, 64, i2cObj)
    oled.fill(0)   #清屏背景黑色
    oled.text('welcome haas', 30, 5)
    oled.text('auto humi', 30, 22)
    oled.text(str('----------------------'),3,32)
    oled.text('', 30, 40)

    oled.show()

def oled_data_show(status,humi,time_arr):
    global oled
    oled.fill(0)
    oled.text(str('%d-%02d-%02d'%(time_arr[0],time_arr[1],time_arr[2])),30,5)
    oled.text(str('%02d:%02d:%02d'%(time_arr[3],time_arr[4],time_arr[5])),30,22)
    oled.text(str('----------------------'),3,32)
    if status == 1:
        oled.text('open', 25, 40)
        oled.text(str('%02d'%(humi)+'%H'),75,40)
    elif status == 0:
        oled.text('close', 25, 40)
        oled.text(str('%02d'%(humi)+'%H'),75,40)
    oled.show()

if __name__ == '__main__':
    sht3x_init()
    humi_ctrl_init()
    oled_init()
    while True:
        humidity = sht3xDev.getHumidity()
        if humidity <= HUMI_CTRL_VALUE:
            if hum_s == 0:
                hum_s = 1
                print("start")
                start_hum()
        else :
            if hum_s == 1:
                hum_s = 0
                print("stop")
                stop_hum()
        timeArray = utime.localtime()
        oled_data_show(hum_s,int(humidity),timeArray)
        utime.sleep(1)

  
下面是本节添加的重点代码段落讲解：

• SHT3X温湿度初始化以及获取当前湿度值

##初始化温湿度驱动
def sht3x_init():
    global sht3xDev

    i2cDev = I2C()
    i2cDev.open("sht3x")
    sht3xDev = sht3x.SHT3X(i2cDev)

##获取湿度值
humidity = sht3xDev.getHumidity()

• 自动控制湿度

##默认湿度阈值
HUMI_CTRL_VALUE = 60.0

if humidity <= HUMI_CTRL_VALUE:
    if hum_s == 0:
        hum_s = 1
        print("start")
        start_hum() ##打开加湿模块
else :
    if hum_s == 1:
        hum_s = 0
        print("stop")
        stop_hum()##关闭加湿模块

运行结果

  
推送此脚本到ESP32之后，运行此脚本，ESP32串口会周期性的打印如下日志。其中：

• “ssd1306 inited!”说明OLED初始化完毕
• “start”说明加湿器模块打开
• “stop”说明加湿器模块关闭

mount fs
 ==== python execute bootpy ====
enable OneMinuteOnCloud
 ==== python file check /data/pyamp/main.py ====
 ==== python execute from /data/pyamp/main.py ====
ssd1306 inited!
start
stop
start

思考：本案例只设计了60%H湿度这个阈值，在实际环境中，有可能会出现一会开加湿器，马上又关闭加湿器，这个地方大家自己思考如何去解决这个临界条件下跳动问题，然后自己优化好，欢迎留言交流～