【2024 DigiKey 创意大赛】+基于Teensy4.1环境温湿度和气压监测
本帖最后由 流水源 于 2024-10-29 23:48 编辑<p><b>一 作品简介</b></p>
<p>本次作品主要主要实现环境的温湿度以及大气压的监测显示。主控MCU使用的是Teensy4.1开发板，环境参数检测使用的是BME680传感器。BME680传感器集成了测量气体，温湿度，大气压等参数。外加电子罗盘传感器ICM20948，ICM20948可以检测3轴加速度，3轴角速度和3轴磁感应，用于设备姿态检测。设备上外加了3.5寸显示屏用于显示数据。做这个设备可以很方便观察当前环境状态，可以用于户外探险环境温湿度及大气压，海拔高度监测及电子罗盘功能，也可以用于家庭室内环境监测。</p>
<p>特意为本次项目做了一个Teensy4.1的扩展底板，底板上安装了BME680和ICM20948传感器，以及LCD显示屏。整体如下：</p>
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<p><b>二 系统框图</b><br />
整个系统框图如下所示。整体设计比较简单，主要实现数据读取和显示。BME680和ICM20948这两个传感器都是用I2C接口驱动，但是设备地址不一样，所以两个传感器接在同一个I2C接口，而LCD屏使用SPI接口驱动。</p>
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<p><b>三、软件功能说明</b></p>
<p>本次软件开发使用的是ArduinoIDE开发环境开发的，之前用过几次Arduino开发，觉得这个很方便，基本上驱动都写好了，只用写应用。而且Teensy4.1推荐的开发环境也是用Arduino。</p>
<p>用arduino开发我们首先要安装Teensy4.1开发板。</p>
<p>开发板安装网址： <a href="https://www.pjrc.com/teensy/package_teensy_index.json" target="_blank">https://www.pjrc.com/teensy/package_teensy_index.json</a></p>
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<p>安装之后就可以开发选择Teensy4.1开发板的例子了。</p>
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<p>接着我们还要下载BME680和ICM20948的驱动库了。</p>
<p>BME680传感器我选择的是Adafruit BME680的库。</p>
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<p>ICM20948可以用下面2个库。我使用的是第2个库。</p>
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<p>LCD驱动库选择如下DFRobot GDL。这个LCD是DFRobot的一个显示屏模块。</p>
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<p>开发过程中参考了例子代码，然后将例子代码整合。</p>
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<p>下面是设备初始化过程：</p>
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<p>然后是传感器数据监测显示界面：</p>
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<p>显示界面可以根据陀螺仪的姿态自动切换横竖屏显示。</p>
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<p>通过串口打印数据如下：</p>
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<p><b>四、作品源码</b></p>
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<p><b>五、</b><b>作品功能演示视频</b></p>
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<p><b>六、项目总结</b></p>
<p>通过本次大赛有一些收获，也发现了自己的一些不足。利用本次大赛我更加熟悉使用ArduinoIDE的开发环境使用，也学习了对BME680和ICM20948传感器的驱动使用.，特别是关于ICM20948这个9轴陀螺仪的姿态的计算方式。本次大赛时间有限，项目做的有点简陋，后面有机会继续完善一下，继续加点新功能。</p>
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