Smart之串口读取温湿度

1. 说明

  范例采用串口通讯协议，读取驳接在Arduino上的DHT温湿度传感器的数据。Arduino开发板每隔2进行一次读取，向串口发送温度与湿度信息，接收端解析并按照正确的格式进行显示。

  DHT11 是 DHT 系列的一款应用广泛的温湿度传感器。在范例中，DHT11温湿度模块的接线方式为正极接入Arduino开发板的VCC(5V)引脚，负极接入Arduino的(GND)引脚，信号极(OUT)接入Arduino的8号引脚。DHT11的特性如下表所示。

名称	取值
工作电压	3V–5.5V
温度测量范围	-40℃–80℃
温度测量精度	0.5℃
湿度测量范围	0–100% RH
湿度测量精度	2% RH

  通过范例学习，可以掌握ComPort控件的使用，并结合Arduino开发板通过串口实现温湿度传感器的数据读取功能。

2. 零件连接图

3. 使用零件

序	零件名称	数量
1	Arduino UNO R3 开发板	1
2	DHT11温湿度 模块	1
3	USB数据线	1
4	面包板	1
5	杜邦线	3

4. Arduino流程图

5. Arduino程序

  使用Arduino IDE 编译并上传以下Arduino程序。

// 使用温湿度传感器之链接库 https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library
#include <DHT.h>
#define dhtPin 8                    //读取DHT11 Data
#define dhtType DHT11               //选用DHT11
DHT dht(dhtPin, dhtType); // 初始化DHT传感器

void setup() {
   Serial.begin(9600);              //设定通信速率为9600
   dht.begin();//启动DHT
 }

void loop() {
   float h = dht.readHumidity();   //读取湿度
   float t = dht.readTemperature(); //读取摄氏温度
   if (isnan(h) || isnan(t)) {
     Serial.println("无法从DHT传感器读取！");
     return;
   }

//温度经由端口传出,字尾加 0x13
   Serial.print(t);  
   //Serial.write( 0x13 );
 // delay(500);
 //湿度经由端口传出,字尾加换行符号
   Serial.println(h);  
   //Serial.write( 0x66 );
   
   delay(2000);//延时2秒
}

6. 设计明细

  开启Smart智慧控制平台，分别加入下插图之控件。或者通过点击菜单栏[文件]-[打开项目]选择范例项目文件来打开该范例。

  ①：TImage组件，控件名称为Image1。

  ②：TShape组件，控件名称为Shape1。

  ③：TPanel组件，控件名称为Panel1。

  ④：TLabel组件，控件名称为Label9。

  ⑤：TLabel组件，控件名称为Label2。

  ⑥：TLabel组件，控件名称为Label3。

  ⑦：TPanel组件，控件名称为Panel2。

  ⑧：TLabel组件，控件名称为Label1。

  ⑨：TWidgetLCDLabel组件，控件名称为WidgetLCDLabel1。

  ⑩：TLabel组件，控件名称为Label4。

  (11)：TTimer组件，控件名称为Timer1。

  (12)：TLabel组件，控件名称为Label10。

  (13)：TSwitchButton组件，控件名称为SwitchButton1。

  (14)：TLabel组件，控件名称为Label5。

  (15)：TLabel组件，控件名称为Label6。

  (16)：TWidgetLCDLabel组件，控件名称为WidgetLCDLabel2。

  (17)：TLabel组件，控件名称为Label8。

  (18)：TLabel组件，控件名称为Label7。

  (19)：TComPort组件，控件名称为ComPort1。

• Main窗体属性设置

  • Caption：主窗体标题，设置为串口读取温湿度。
  • ClientHeight：窗体客户区高度=480。
  • ClientWidth：窗体客户区宽度=720。

• ①Image1属性设置

  • Height：设置图片高度=480。
  • Width：设置图片宽度=720。
  • Picture：设置显示背景图片。点击Picture属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

  • Stretch：设置图片拉伸=True。

• ②Shape1属性设置

  • Height：设置控件高度=262。
  • Shape：设置形状=stRoundRect(圆角矩形)。
  • Width：设置控件宽度=544。

• ③Panel1属性设置

  • BevelInner：设置内斜边样式=bvRaised。
  • BevelKind：设置斜边的样式=bkSoft。
  • BorderStyle：设置边界的样式=bsSingle。
  • Color：设置颜色=clBtnText。
  • Height：设置控件高度=217。
  • Width：设置控件宽度=500。

• ④Label9属性设置

  • Caption：设置标签文字，设置为开。
  • Font：设置字体。设置内容如下图。

  

• ⑤Label2属性设置

  • Caption：设置标签文字，设置为温度。
  • Font：设置字体。设置内容如下图。

  

• ⑥Label3属性设置

  • Caption：设置标签文字，设置为Temperature。
  • Font：设置字体。设置内容如下图。

  

• ⑦Panel2属性设置

  • BevelInner：设置内斜边样式=bvRaised。
  • BevelKind：设置斜边的样式=bkSoft。
  • BorderStyle：设置边界的样式=bsSingle。
  • Color：设置颜色=clMenuText。
  • Height：设置控件高度=83。
  • Width：设置控件宽度=404。

• ⑧Label1属性设置

  • Caption：设置标签文字，设置为串口读取温湿度。
  • Font：设置字体。设置内容如下图。

  

• ⑨WidgetLCDLabel1属性设置

  • Caption.Format：显示格式，设置为00.00。
  • Height：设置控件高度=60。
  • Width：设置控件宽度=209。

• ⑩Label4属性设置

  • Caption：设置标签文字，设置为℃。
  • Font：设置字体。设置内容如下图。

  

• (11)Timer1属性设置

  • Enabled：启用计数器，设置为False。
  • Interval：设置计数时间间隔(ms)=2000。

• (12)Label10属性设置

  • Caption：设置标签文字，设置为关。
  • Font：设置字体。设置内容如下图。

  

• (13)SwitchButton1属性设置

  • IsChecked：开关状态，设置为False。
  • SwitchOff：关闭状态时显示的图片。点击SwitchOff属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

  • SwitchOn：打开状态时显示的图片。点击SwitchOn属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

  • Height：设置控件高度=72。
  • Width：设置控件宽度=68。
  • Stretch：图像是否随控件大小拉伸，设置为True。

• (14)Label5属性设置

  • Caption：设置标签文字，设置为温度。
  • Font：设置字体。设置内容如下图。

  

• (15)Label6属性设置

  • Caption：设置标签文字，设置为Humidity。
  • Font：设置字体。设置内容如下图。

  

• (16)WidgetLCDLabel2属性设置

  • Caption.Format：显示格式，设置为00.00。
  • Height：设置控件高度=60。
  • Width：设置控件宽度=209。

• (17)Label8属性设置

  • Caption：设置标签文字，设置为RH。
  • Font：设置字体。设置内容如下图。

  

• (18)Label7属性设置

  • Caption：设置标签文字，设置为%。
  • Font：设置字体。设置内容如下图。

  

• (19)ComPort1属性设置

  • BaudRate：串口通信速率=br9600。
  • DataBits：串口传输数据位数=db8。
  • DeviceName：串口对应设备的端口号，依据设备实际连接的端口号进行填写。

7. 程序设计

7.1. 程序初始设置

  在程序启动时需打开串口建立连接。

constructor TMyHandler.Create(AOwner: TComponent);
var
  s :String;
begin
  FThis :=TBaseForm(AOwner);
  FThis.ComPort1.Open;//打开串口 
end;

7.2. 事件设置

• (13)SwitchButton1-OnSwitch事件

SwitchButton1在点击时会切换开-关状态，即改变IsChecked属性的值，此时会触发OnSwitch事件，该事件可用于启用或禁用Timer1计时器。

procedure TMyHandler.SwitchButton1Switch;
//开启定时器定时读取
begin
  FThis.Timer1.Enabled := FThis.SwitchButton1.IsChecked;
end;

• (11)Timer1-OnTimer事件

  计时器触发OnTimer事件，用于读取串口数据并显示。

procedure TMyHandler.Timer1Timer;
//定时读取温湿度
var
 FData:string;
begin
  //读取串口缓存数据
  FData := FThis.ComPort1.ReadUtf8;
  if FData <> '' Then
  begin
    if length(FData)=12 Then
    begin
      //FThis.DisplayR.Lines.Add('湿度：'+Copy(FData,1,5)+' %， 温度：'+Copy(FData,6,4)+' ℃');
      FThis.WidgetLCDLabel1.Caption.Value := StrToFloat(Copy(FData,1,5));
      FThis.WidgetLCDLabel2.Caption.Value := StrToFloat(Copy(FData,6,4));
    End;
  end;
end;

8. 运行模板

  通过工具栏保存，将程序保存为 sdb 项目文件。

  使用鼠标点击工具栏运行（Run），测试运行结果。将图中的拨杆拨向“开”，数值显示屏中的温湿度数据每隔两秒更新一次。