【行空板 Python编程学习主控板】行空板+SCI 采集模块双剑合璧读取并呈现传感器数据

HonestQiao

【行空板 Python编程学习主控板】行空板+SCI 采集模块双剑合璧读取并呈现传感器数据 [复制链接]

DFrobot秋季发布会上，发布了一款新的设备，就是SCI采集模块，可以用于采集多种DFRobot出品的传感器的数据，而不用任何编程。

官方介绍：

SCI采集模块是一款多功能数据采集模块，可连接温湿度、大气压等常见的20余种传感器，并能将采集到的数据显示在板载屏幕中，此外SCI采集模块还集成了传感器自动识别、数据存储、RTC时钟、数据处理等探究实验中的常用功能。传感器数据可通过板载的屏幕进行显示和查看，板载16M存储空间，可将传感器数据实时存储下来，通过RTC时钟可为每条存储的数据打上精确时间标签，最后，SCI采集模块会将输出的数据格式标准化，接入任意传感器时，UNO等主控都可以使用同一个代码获取到传感器的数据。SCI采集模块极大的降低了传感器数据的获取难度，助力老师们更好的进行跨学科项目教学。

 

也就是说，SCI采集模块可以负责进行传感器的数据采集，然后对外能够以标准化的形式提供数据，而不用我们队传感器挨个进行处理了。

有这等好事？

试试就知道了。

在行空板上一试，果然好用，现在分享给大家。

 

一、认识SCI采集模块

首先，看一看这个SCI模块长啥样：

 

 

背面没啥好看的，主要看正面。

中间的OLED屏，可以显示读取的数据，左边是三个传感器接口，有三针AD的，也有4针用于I2C、UART的。右边是I2C接口，用于和其他控制板连接。上面的接口，是锂电池接口和Type-C接口。

 

这个模块的具体设备说明：

 

 

 

 

二、实物连线

然后，使用DFRobot提供的专用数据线(PH2.0转2.54)，接上几个模块：

• 土壤潮湿度传感器：接到3针模拟接口，Port1
• SHT31数字温湿度传感器：接到I2c接口，Port2
• 氧气浓度传感器：接到I2C接口，Port3

并将SCI模块的I2C数据输出接口，连接到行空板的I2C接口：

 

三、通电查看数据

给行空板上电，等行空板启动后，就会自动给SCI模块供电了，然后SCI模块启动，自动读取传感器的数据，并在OLED显示屏上呈现出来。

拉近一点镜头，详细看一下：

列出来的数据，具体如下：

• 土壤潮湿度：实际读取值与潮湿度是成反比关系的
• 温度(空气)
• 湿度(空气)
• 氧气浓度

到这里，可以看到，是不是非常的简单，方便，一接上，数据就出来了。

 

四、行空板读取数据

终于到行空板出场了！！！

要想在行空板上面，通过SCI模块读取数据，需要先安装DFRobot提供的专用数据读取库。

具体步骤如下：

# 升级pip
/usr/bin/python3 -m pip install --upgrade pip

# 升级pinpong库到最新版本，能够支持SCI采集模块
pip install -U pinpong

# 下载支持库
cd /root/
git clone https://gitee.com/liliang9693/ext-sci.git

# 拷贝sci扩展库
mkdir sci_test
cp ext-sci/python/libraries/dfrobot_rp2040_suab.py sci_test/

 

现在，专用库准备好了，就需要写程序来实际调用了。

参考官方提供的行空板读取SCI数据的例子：SCI采集模块，根据上面实际接入的传感器，最终的代码如下：

#  -*- coding: UTF-8 -*-

# Python
from dfrobot_rp2040_suab import *
from pinpong.board import Board
import time

Board().begin()
SCI1 = DFRobot_SUAB_IIC(addr=0x21)
while SCI1.begin() != 0:
    print("Initialization Sensor Universal Adapter Board failed.")
    time.sleep(1)
print("Initialization Sensor Universal Adapter Board done.")


while True:
    print("SCI数据读取：")
    O2 = SCI1.get_value0("O2").strip()
    O2_unit = SCI1.get_unit0("O2").strip()
    print("氧气浓度： %s %s" % (O2, O2_unit))

    Moisture = SCI1.get_value1(SCI1.eAD,"Moisture").strip()
    Moisture_unit = SCI1.get_unit1(SCI1.eAD,"Moisture").strip()
    print("土壤潮湿度：%s %s %%" % (Moisture, Moisture_unit))

    Temp_Air = SCI1.get_value1(SCI1.eI2C_UART1,"Temp_Air").strip()
    Temp_Air_unit = SCI1.get_unit1(SCI1.eI2C_UART1,"Temp_Air").strip()
    print("温度：%s %s ℃" % (Temp_Air, Temp_Air_unit))

    Humi_Air = SCI1.get_value1(SCI1.eI2C_UART1,"Humi_Air").strip()
    Humi_Air_unit = SCI1.get_unit1(SCI1.eI2C_UART1,"Humi_Air").strip()
    print("湿度：%s %s %%" % (Humi_Air, Humi_Air_unit))

    print("")
    # time.sleep(1)

 

上述代码逻辑如下：

• 初始化板子：Board().begin()
• 初始化SCI的I2C：SCI1 = DFRobot_SUAB_IIC(addr=0x21)，此处0x21的地址，来自于SCI屏幕顶部显示的地址，需要对应正确
• 启动SCI的I2C数据通讯：SCI1.begin()
• 读取特定接口的数据：

  • SCI1.get_value0("O2")：直接读取指定数据标签的数据，需要是全局唯一的

  • SCI1.get_value1(SCI1.eAD,"Moisture")，读取指定传感器接口上，指定标签的数据，这里的eAD，表示模拟传感器接口

  • SCI1.get_value1(SCI1.eI2C_UART1,"Temp_Air").strip()，读取制定传感器接口上，指定标签的数据，这里的eI2C_UART1，表示I2C接口

  • SCI1.get_unit0("O2")：表示获取对应数值的单位符号

• 打印读取的数据

将上述代码，保存为sci_test1.py，然后执行，即可读取到数据了：

注意：如果PinPong库没有更新，就不能正确读取数据，会出错。

 

另外，上述代码，也可以在在线管理界面的Jupyter中编写执行。

 

五、在行空板的屏幕上呈现传感器数据

光在命令行显示读取到的数据，还是不过瘾的，我们还要呈现从屏幕上。

结合行空板自身所带的Python扩展库提供的图形界面操作功能，可以非常方便的实现：

#  -*- coding: UTF-8 -*-

# MindPlus
# Python
from dfrobot_rp2040_suab import *
from pinpong.board import Board
from unihiker import GUI   #导入包
import time

gui=GUI()  #实例化GUI类

Board().begin()
SCI1 = DFRobot_SUAB_IIC(addr=0x21)
while SCI1.begin() != 0:
    print("Initialization Sensor Universal Adapter Board failed.")
    time.sleep(1)
print("Initialization Sensor Universal Adapter Board done.")

x_max = 240
y_max = 320
gui.draw_text(x=60, y=20, text='SCI数据读取')
gui.draw_text(x=0, y=80, text='氧气浓度：')
gui.draw_text(x=0, y=120, text='土壤湿度：')
gui.draw_text(x=0, y=160, text='温度：')
gui.draw_text(x=0, y=200, text='湿度：')

t1 = gui.draw_text(x=100, y=80, text='0')
t2 = gui.draw_text(x=100, y=120, text='0')
t3 = gui.draw_text(x=100, y=160, text='0')
t4 = gui.draw_text(x=100, y=200, text='0')

t5 = gui.draw_text(x=20, y=260, text='')

while True:
    print("SCI数据读取：")
    O2 = SCI1.get_value0("O2").strip()
    O2_unit = SCI1.get_unit0("O2").strip()
    print("氧气浓度： %s %s" % (O2, O2_unit))
    t1.config(text = "%s%%" % O2)

    Moisture = SCI1.get_value1(SCI1.eAD,"Moisture").strip()
    Moisture_unit = SCI1.get_unit1(SCI1.eAD,"Moisture").strip()
    print("土壤潮湿度：%s %s %%" % (Moisture, Moisture_unit))
    t2.config(text = "%s%%" % Moisture)

    Temp_Air = SCI1.get_value1(SCI1.eI2C_UART1,"Temp_Air").strip()
    Temp_Air_unit = SCI1.get_unit1(SCI1.eI2C_UART1,"Temp_Air").strip()
    print("温度：%s %s ℃" % (Temp_Air, Temp_Air_unit))
    t3.config(text = "%s℃" % Temp_Air)

    Humi_Air = SCI1.get_value1(SCI1.eI2C_UART1,"Humi_Air").strip()
    Humi_Air_unit = SCI1.get_unit1(SCI1.eI2C_UART1,"Humi_Air").strip()
    print("湿度：%s %s %%" % (Humi_Air, Humi_Air_unit))
    t4.config(text = "%s%%" % Humi_Air)

    t5.config(text = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()))

    print("")
    # time.sleep(1)

 

在之前的代码中，我们添加了GUI操作的调用，涉及到的操作如下：

• 引入GUI库：from unihiker import GUI
• 实例化GUI对象：gui=GUI()
• 输出各个数据标签的名称：gui.draw_text(x=60, y=20, text='SCI数据读取')
• 输出各个数据的默认值并保留操作对象：t1 = gui.draw_text(x=100, y=80, text='0')
• 更新数据操作对象的值为读取到的传感器的数据：t1.config(text = "%s%%" % O2)
• 更新最底部的事件信息的值

将以上代码保存为sci_test2.py，然后执行，实际显示效果如下：

 
六、总结

通过以上的使用过程，可以看到，SCI模块真得非常有用，与行空板做搭档，真的是绝配，从此不用花费时间在怎么读取传感器数据上，让开发效率成倍的提升！！！

jinyi7016

都是DF生态，连接起来就是方便啊

lugl4313820

感谢乔老师，这么有趣味的分享，涨见识了。

HonestQiao

jinyi7016 发表于 2022-11-8 10:58 都是DF生态，连接起来就是方便啊

对呀，不用多余的操心，专心专注具体事情的完成就好。