【開源樣例】Py4OH：自制開源鴻蒙空氣質量監控系統（上）
今天為大家隆重介紹一位 Py4OH 家族的新成員 – 小凌派開發板，目前已經進入 Py4OH 主線，基于 OpenHarmoy 3.0 LTS 并完整支持 Py4OH 所有特性。
小凌派開發板是一款由福州市凌睿智捷電子有限公司基于OpenHarmony打造的L0級物聯網開發板，采用E53接口標準，可接入所有的E53案例擴展板：
支持 IEEE 802.11b/g/n 制式，AP 模式
小凌派提供了多個好玩的擴展板，比如：智慧手勢擴展板，智慧農業擴展板，有了這些擴展板，我們可以來做點有意思的東西。
做點什么呢？嗯，空氣質量監控系統?。。?/p>
智慧農業擴展板上集成了溫濕度傳感器SHT30，LED燈，直流電機，而溫濕度傳感器SHT30可以說是為我們的空氣質量監控系統量身打造：當環境溫度在體感舒適度（大約18-25攝氏度）之外，則LED警報指示燈開始閃爍；否則關閉LED警報指示燈。
實現思路：開發板上電后，先進行必要的初始化，然后每隔1秒通過SHT30獲取當前環境的溫度和濕度；當溫度處于體感舒適度時關閉LED燈，否則改變LED燈的狀態（閃爍）。
有了實現思路就可以很輕松的畫出設計圖。
首先就是交互圖。交互圖可以幫助我們理清楚開發板與擴展板之間的關系，這是至關重要的，只有理清楚關系才可能從代碼層面出發，想明白先做什么再做什么。
從上面的交互圖可以看出，在開發板一側需要一個程序變量代表擴展板上的SHT30傳感器，同時也需要一個程序變量代表擴展板上的LED燈。有了這兩個變量，就可以直接獲取溫度數據和濕度數據，并且可以輕松愉快的控制LED燈狀態了?。?！
嗯，這是什么？同學們！！這是面向對象編程啊。
Py4OH使用的是Python語言進行設備開發，而Python語言完美支持面向對象編程??！
這又能怎樣？這就可以簡化編程了??！
不信？？來，看看下面的流程圖！
整個流程圖描述的邏輯是非常簡單的，僅僅是表達了我們想做的東西。相信大家也看出來了，“簡單”是依賴于 th 和 light 所具備的能力，這兩個變量（對象）所對應的類型將SHT30與LED的復雜性及控制邏輯全部隱藏，使得它們變成了黑盒，我們只需要知道如何使用即可！
OK！鋪墊已經足夠，是時候展示真正的技術了！
import pin
import sht30
import gpio
import os
i2cx = 0 # SHT30是一種i2c設備，位于0號i2c上
freq = 400000 # i2c通信頻率
sda = gpio.make_id([0, 'A', 0]) # 計算sda所對應的引腳號
scl = gpio.make_id([0, 'A', 1]) # 計算scl所對應的引腳號
th = sht30.SHT30(i2cx, sda, scl, freq) # 創建名為th的SHT30對象
th.open() # 通過th對象打開SHT30設備
lpin = gpio.make_id([0, 'A', 2]) # 計算接入LED燈的引腳號
light = pin.Pin(lpin) # 創建LED燈對象
while True :
t = th.temperature() # 獲取溫度數據
h = th.humidity() # 獲取濕度數據
if t != None :
print('temperature = ' + str(t))
if h != None :
print('humidity = ' + str(h))
if (18 <= t) and (t <= 25) :
light.low() # 若當前溫度在體感舒適度范圍內，則關閉LED燈
else :
light.change() # 若當前溫度不在體感舒適度范圍內，則改變LED燈的狀態，即：閃爍
os.sleep(1)（左右移動查看全部內容）
很明顯，LED燈不是第一次出現我的文章中，SHT30也不是！如果有同學對它們的驅動方式還不熟悉，可以參考我之前的兩篇帖子《使用Python開發鴻蒙設備程序（1-GPIO外設控制）》和《使用Python開發鴻蒙設備程序（2-I2C應用實例）》，在這里重點強調的是使用面向對象技術對它們進行封裝，增加代碼復用性。
要面向對象封裝，必須的，先定義接口！
'''
This is just a demo for interface definition.
'''
class Pin:
is_high = False
def __init__(self, pin_num):
pass
def high(self):
self.is_high = True
def low(self):
self.is_high = False
def status(self):
return 1 if self.is_high else 0
def change(self):
if self.is_high:
self.low()
else:
self.high()
def __del__(self):
pass
class SHT30:
sht30_addr = 0x44
write_cmd = (sht30_addr << 1) | 0x00
read_cmd = (sht30_addr << 1) | 0x01
def __init__(self, i2cx, sda, scl, freq):
pass
def open(self):
pass
def close(self):
pass
def temperature(self):
return None
def humidity(self):
return None
def __del__(self):
pass
（左右移動查看全部內容）
由于實現細節太多，大家可以在附件中直接下載完整代碼自行參考學習。
看到這，是不是覺得我有炒冷飯的嫌疑？！
又拿LED燈和SHT30溫濕度傳感器來寫水文！！
哈哈！如果你這么想，那么請看看標題，，，這只是《上》，還有《下》呢??！
下一篇文章，我會帶著大家將其它設備接入小凌派開發板，然后編程獲取當前環境的PM2.5和PM10數據，并在數據不理想時啟動直流電機（風扇）對空氣質量進行調整。
最后，給大家展示一下Py4OH命令行的輸出。
To be continued...
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