远程配置

最简单的是远程终端，只要如上一篇把网络打开：


然后在终端中输入：

hostname -I

输出的ip地址，打开putty:
*附件：putty.7z

安装以下图片步骤操作：

打开后，先输入用户名，在输入密码,打开远程终端（普通用户：pi 密码：pi/超级用户：root 密码：root）:

接着我们来配置远程桌面（纯属不想接屏幕），我先是按官方的代码：

set-vnc enable

sudo reboot

结果不行，所以我又把我的公众号方法：《泰山派安装xrdp服务、Samba服务，方便远程访问》整理一下试一试便成功了。

sudo apt-get install xrdp

sudo /etc/init.d/xrdp restart

hostname -I

还是一样的ip地址，用官方推荐的RealVNC软件打开：
*附件：VNC-Viewer-7.12.0-Windows.exe

GPIO测试

毕竟小学生入门不可能直接用C语言，就算我这个小学生会也要照顾读者，所以选择使用Python语言更简单、容易上手。

入门必有Hello World!我选择用点亮LED灯代替，因为系统自带Python的board库，所以我们直接上代码：

'''

实验名称:LED

实验平台：核桃派ZeroW

'''



#导入相关模块

import board, time

from digitalio import DigitalInOut, Direction, Pull



#构建LED对象和初始化

active_buzzer = DigitalInOut(board.LED) #定义引脚编号

active_buzzer.direction = Direction.OUTPUT  #IO为输出



while True:



    active_buzzer.value = False #打开LED

    time.sleep(0.5) #延时1秒

    active_buzzer.value = True #关闭LED

    time.sleep(0.5) #延时1秒

新建一个文件夹命名为python_work将代码放入文件夹中代码文件命名为led.py（后缀一定是.py!!!），打开终端输入以下指令：

cd python_work

sudo python led.py

就可以看到板载的led灯在闪烁。

也可以改编成有源蜂鸣器的(将有源蜂鸣器的I/O接口接到PC8上)：

'''

实验名称:有源蜂鸣器

实验平台：核桃派ZeroW

'''



#导入相关模块

import board, time

from digitalio import DigitalInOut, Direction, Pull



#构建蜂鸣器对象和初始化

active_buzzer = DigitalInOut(board.PC8) #定义引脚编号

active_buzzer.direction = Direction.OUTPUT  #IO为输出



while True:



    active_buzzer.value = False #打开蜂鸣器

    time.sleep(0.5) #延时1秒

    active_buzzer.value = True #关闭蜂鸣器

    time.sleep(0.5) #延时1秒

这样就可以听到蜂鸣器的声音。

远程python

前面的配置基本完成，最后使用Thonny的远程python一下：

点击好的，输入密码后远程python：

AHT10测试

先接一下线：

打开终端，安装python驱动aht10的库：

sudo pip3 install adafruit-circuitpython-ahtx0

安装完成后，打开远程python，新建一个文件，命名为aht10_test.py，进入，写入以下代码：

'''

实验名称：AHT10温湿度传感器

实验平台：核桃派ZeroW

'''

#导入相关模块

import time,board,busio

from digitalio import DigitalInOut

import adafruit_ahtx0





#构建I2C对象

i2c = busio.I2C(board.SCL1, board.SDA1)

sensor = adafruit_ahtx0.AHTx0(i2c)



while True:

    print("\\n温度: %0.1f C" % sensor.temperature)

    print("湿度: %0.1f %%" % sensor.relative_humidity)

    time.sleep(2)

最后点击运行，发现终端打印出了温度和湿度：

BMP2880测试

接线和AHT10一样的，安装下库：

sudo pip3 install adafruit-circuitpython-bmp280

官方系统已经安装好了，接着上测试代码：

'''

实验名称：BMP280大气压强

实验平台：核桃派ZeroW

'''



import time, board, busio, adafruit_bmp280



# 构建I2C对象，使用核桃派ZeroWI2C1控制

i2c = busio.I2C(board.SCL1, board.SDA1)



# #构建BMP280,模块I2C地址为默认的0x76.

bmp280 = adafruit_bmp280.Adafruit_BMP280_I2C(i2c,address=0x76)



# 当地海平面标准大气压

bmp280.sea_level_pressure = 1013.25



while True:

    

    print("\\n温度: %0.1f C" % bmp280.temperature)

    print("大气压强: %0.1f hPa" % bmp280.pressure)

    print("海拔高度: %0.2f meters" % bmp280.altitude)

    

    time.sleep(1)

可以看到shell打印出了数据：

今天先到这里，下一次我们分享oled显示

oled库安装

依旧是打开终端，输入以下指令:

sudo pip3 install adafruit-circuitpython-ssd1306

测试

按上一篇接线的SCL、SDA接在I2C1上面，这样体现了I2C的一个特点，就是一个接口可以接很多个设备，前提是每个设备的I2C地址要不一样，因为I2C就是通过地址识别不同设备的。

接着上代码：

'''

实验名称：OLED显示屏

实验平台：核桃派ZeroW

'''



#导入相关模块

import time,board,busio

from digitalio import DigitalInOut

import adafruit_ssd1306





#构建I2C对象

i2c = busio.I2C(board.SCL1, board.SDA1)



#构建oled对象,配套的OLED地址为0x3C

display = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c, addr=0x3C)



# 亮屏

display.fill(1)

display.show()

屏幕亮了起来：

显示CPU信息

Adafruit_CircuitPython_SSD1306的官方仓库提供了不少示例，经过测试都可以正常运行。

Adafruit_CircuitPython_SSD1306的github地址：https://github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPython_SSD1306

我们用ssd1306_stats.py测试一下显示CPU、内存等信息的示例，参考代码如下：

import time,board,busio,subprocess,adafruit_ssd1306

from digitalio import DigitalInOut

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont



#构建I2C对象

i2c = busio.I2C(board.SCL1, board.SDA1)



#构建oled对象,配套的OLED地址为0x3C

disp = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c, addr=0x3C)



# 清屏

disp.fill(0)

disp.show()



width = disp.width

height = disp.height

# 单色位图

image = Image.new("1", (width, height))



# 定义绘图对象

draw = ImageDraw.Draw(image)



# 绘制一个黑色填充的矩形以清屏

draw.rectangle((0, 0, width, height), outline=0, fill=0)



# 定义一些常量

padding = -2

top = padding

bottom = height - padding

x = 0



# 定义字体

font = ImageFont.load_default()



while True:

    draw.rectangle((0, 0, width, height), outline=0, fill=0)



    # 调用命令显示IP、CPU、内存、存储等信息

    cmd = "hostname -I | cut -d' ' -f1"

    IP = subprocess.check_output(cmd, shell=True).decode("utf-8")

    cmd = 'cut -f 1 -d " " /proc/loadavg'

    CPU = subprocess.check_output(cmd, shell=True).decode("utf-8")

    cmd = "free -m | awk 'NR==2{printf \\\\"Mem: %s/%s MB  %.2f%%\\\\", $3,$2,$3*100/$2 }'"

    MemUsage = subprocess.check_output(cmd, shell=True).decode("utf-8")

    cmd = 'df -h | awk \\\\'$NF=="/"{printf "Disk: %d/%d GB  %s", $3,$2,$5}\\\\''

    Disk = subprocess.check_output(cmd, shell=True).decode("utf-8")



    draw.text((x, top + 0), "IP: " + IP, font=font, fill=255)

    draw.text((x, top + 8), "CPU: " + CPU, font=font, fill=255)

    draw.text((x, top + 16), MemUsage, font=font, fill=255)

    draw.text((x, top + 25), Disk, font=font, fill=255)



    # 显示信息

    disp.image(image)

    disp.show()

    time.sleep(0.1)

显示效果：

下一次我们将把上一篇的传感器和oled融合起来，做成小小气象站的雏形（还有其它传感器哦！）

I2C介绍

I2C，全称为Inter-Integrated Circuit，即“集成电路间”通信，是一种嵌入式总线，用于连接低速度外围设备到处理器和微控制器。I2C总线由Philips（现在的NXP Semiconductors）在1980年代初期开发，目的是简化电子系统中的设备连接。

I2C总线由两根线组成：数据线（SDA）和时钟线（SCL）。这种设计使得I2C总线非常灵活，可以连接多个设备（从设备），并且只需要两根线即可实现通信。

I2C总线的主要特点包括：

1. 多主模式 ：多个主设备可以控制总线，但一次只有一个主设备可以发送数据。


2. 地址空间 ：每个从设备都有一个唯一的地址，通过这个地址进行通信。


3. 同步通信 ：通信是同步的，由时钟信号控制数据传输的速率。


4. 低速通信 ：I2C设计用于低速通信，通常用于短距离通信，速率可以达到400 kbps（标准模式）或1 Mbps（快速模式）。


5. 总线仲裁 ：当两个主设备同时尝试控制总线时，I2C总线使用一种称为总线仲裁的机制来决定哪个设备可以继续发送数据。


6. 电源管理 ：从设备可以进入低功耗模式，主设备可以通过发送特定的信号来唤醒它们。

I2C总线广泛应用于各种电子设备中，如传感器、EEPROM、实时时钟（RTC）和其他许多类型的外围设备。由于其简单性和灵活性，I2C成为了嵌入式系统中非常流行的通信协议之一。

测试

因为I2C可以接同一个不会有影响，所以都接在I2C1上，接着上代码：

'''

实验名称：小小气象站雏形

实验平台：核桃派ZeroW

'''

import time,board,busio,adafruit_ssd1306,adafruit_ahtx0,adafruit_bmp280

from digitalio import DigitalInOut

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont





i2c = busio.I2C(board.SCL1, board.SDA1)

sensor = adafruit_ahtx0.AHTx0(i2c)

# #构建BMP280,模块I2C地址为默认的0x76.

bmp280 = adafruit_bmp280.Adafruit_BMP280_I2C(i2c,address=0x76)

disp = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c, addr=0x3C)

bmp280.sea_level_pressure = 1013.25

# 清屏

disp.fill(0)

disp.show()



width = disp.width

height = disp.height

# 单色位图

image = Image.new("1", (width, height))



# 定义绘图对象

draw = ImageDraw.Draw(image)



# 绘制一个黑色填充的矩形以清屏

draw.rectangle((0, 0, width, height), outline=0, fill=0)

top = -2

# 定义字体

font = ImageFont.load_default()

while True:

    draw.rectangle((0, 0, width, height), outline=0, fill=0)

    draw.text((0, top + 0), "temp: %.2fC"  %(sensor.temperature), font=font, fill=255)

    draw.text((0, top + 8), "humi: %.2f"  %(sensor.temperature), font=font, fill=255)

    draw.text((0, top + 16), "Press: %.2fhPa"  %(sensor.temperature), font=font, fill=255)

    draw.text((0, top + 25), "Alti: %.2fmeters"  %(sensor.temperature), font=font, fill=255)

    # 显示信息

    disp.image(image)

    disp.show()

    time.sleep(1)

运行一下：

最终阶段

这个作品马上来到了最终阶段，可是使用面包板连接十分麻烦。于是我们设计了PCB板，打板，接着焊接组装上上一篇的代码（再放一次是为了防止找不到了）：

'''

实验名称：小小气象站雏形

实验平台：核桃派ZeroW

'''

import time,board,busio,adafruit_ssd1306,adafruit_ahtx0,adafruit_bmp280

from digitalio import DigitalInOut

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont





i2c = busio.I2C(board.SCL1, board.SDA1)

sensor = adafruit_ahtx0.AHTx0(i2c)

# #构建BMP280,模块I2C地址为默认的0x76.

bmp280 = adafruit_bmp280.Adafruit_BMP280_I2C(i2c,address=0x76)

disp = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c, addr=0x3C)

bmp280.sea_level_pressure = 1013.25

# 清屏

disp.fill(0)

disp.show()



width = disp.width

height = disp.height

# 单色位图

image = Image.new("1", (width, height))



# 定义绘图对象

draw = ImageDraw.Draw(image)



# 绘制一个黑色填充的矩形以清屏

draw.rectangle((0, 0, width, height), outline=0, fill=0)

top = -2

# 定义字体

font = ImageFont.load_default()

while True:

    draw.rectangle((0, 0, width, height), outline=0, fill=0)

    draw.text((0, top + 0), "temp: %.2fC"  %(sensor.temperature), font=font, fill=255)

    draw.text((0, top + 8), "humi: %.2f"  %(sensor.temperature), font=font, fill=255)

    draw.text((0, top + 16), "Press: %.2fhPa"  %(sensor.temperature), font=font, fill=255)

    draw.text((0, top + 25), "Alti: %.2fmeters"  %(sensor.temperature), font=font, fill=255)

    # 显示信息

    disp.image(image)

    disp.show()

    time.sleep(1)

优化

接着整个项目，做完了发现人不在的时候一直在显示，十分费电，于是我加上了人体感应传感器，做到人走息屏的效果，代码如下：

'''

实验名称：小小气象站

实验平台：核桃派ZeroW

'''

import time,board,busio,adafruit_ssd1306,adafruit_ahtx0,adafruit_bmp280

from digitalio import DigitalInOut, Direction, Pull

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont



i = 0

#构建按键对象和初始化

irq = DigitalInOut(board.PC8) #定义引脚编号

irq.direction = Direction.INPUT #IO为输入

i2c = busio.I2C(board.SCL1, board.SDA1)

sensor = adafruit_ahtx0.AHTx0(i2c)

# #构建BMP280,模块I2C地址为默认的0x76.

bmp280 = adafruit_bmp280.Adafruit_BMP280_I2C(i2c,address=0x76)

disp = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c, addr=0x3C)

bmp280.sea_level_pressure = 1013.25

# 清屏

disp.fill(0)

disp.show()



width = disp.width

height = disp.height

# 单色位图

image = Image.new("1", (width, height))



# 定义绘图对象

draw = ImageDraw.Draw(image)



# 绘制一个黑色填充的矩形以清屏

draw.rectangle((0, 0, width, height), outline=0, fill=0)

top = -2

# 定义字体

font = ImageFont.load_default()

while True:

    if irq.value == 1:

        i = 0

        draw.rectangle((0, 0, width, height), outline=0, fill=0)

        draw.text((0, top + 0), "temp: %.2fC"  %(sensor.temperature), font=font, fill=255)

        draw.text((0, top + 8), "humi: %.2f"  %(sensor.temperature)+'%', font=font, fill=255)

        draw.text((0, top + 16), "Press: %.2fhPa"  %(sensor.temperature), font=font, fill=255)

        draw.text((0, top + 25), "Alti: %.2fmeters"  %(sensor.temperature), font=font, fill=255)

        # 显示信息

        disp.image(image)

        disp.show()

    elif irq.value == 0:

        if i<=0:

            disp.fill(0)

            disp.show()

        else:

            pass

        i+=1

    time.sleep(1)

效果：

室外天气

获取我们使用和风天气获取，如果你之前没有使用过和风天气开发服务平台，需要注册账号。和风天气开发服务平台：https://dev.qweather.com/ 登录和风天气开发服务平台后，进入“开发服务控制台”，点击左侧“项目管理”，在右侧点击“创建项目”，然后填写“项目名称”，选择“免费订阅”，设置KEY为“Web API”，并给KEY起个名称，最后点击“创建”。下图是我创建好的项目。


我们接着来获取地理ID，其中的xxx需要替换成你自己要查询的参数，就是点击查看的那一串。location填写你的市，可以通过下面的链接获得。

https://geoapi.qweather.com/v2/city/lookup?location=xxx&key=xxx

在里面找到自己的区，id是name底下的id把，id复制下来：
接着你的查看天气地址出来了，key写上面一样的key，location写获取到的ID：

https://devapi.qweather.com/v7/weather/now?location=xxx&key=xxx

字体

oled显示我们使用默认的所以不能显示中文，只能自己去导入字体。字体获得很简单，在win下我们打开C:\\\\Windows\\\\Fonts在文件夹下复制一个字体，用Thonny上传字体到程序文件夹下面即可。

最终代码

我们将上面的准备一个一个测试：

天气数据获取：

import requests

url = 'https://devapi.qweather.com/v7/weather/now?location=101230207&key=95ff6ba4fcfb4af3bbe88ec1ac49a6bd'

strhtml  = requests.get(url)

json_tq=strhtml.json()



print('室外温度：',json_tq['now']['temp'])

print('室外湿度：',json_tq['now']['humidity'])

中文字体：

'''

实验名称：小小气象站

实验平台：核桃派ZeroW

'''

import time,board,busio,adafruit_ssd1306,adafruit_ahtx0,adafruit_bmp280

from digitalio import DigitalInOut, Direction, Pull

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont



i = 0

url = 'https://devapi.qweather.com/v7/weather/now?location=101230207&key=95ff6ba4fcfb4af3bbe88ec1ac49a6bd'

i2c = busio.I2C(board.SCL1, board.SDA1)

disp = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c, addr=0x3C)



# 清屏

disp.fill(0)

disp.show()



width = disp.width

height = disp.height

# 单色位图

image = Image.new("1", (width, height))



# 定义绘图对象

draw = ImageDraw.Draw(image)



# 绘制一个黑色填充的矩形以清屏

draw.rectangle((0, 0, width, height), outline=0, fill=0)

top = -2

# 定义字体

font = ImageFont.truetype("simhei.ttf", 16)



draw.text((0, top + 0), "中文", font=font, fill=255)



# 显示信息

disp.image(image)

disp.show()

最后，和上一篇的代码加在一起：

'''

实验名称：小小气象站

实验平台：核桃派ZeroW

'''

import time,board,busio,adafruit_ssd1306,adafruit_ahtx0,adafruit_bmp280

from digitalio import DigitalInOut, Direction, Pull

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont

import requests



i = 0

#构建人体感应传感器对象和初始化

irq = DigitalInOut(board.PC8) #定义引脚编号

irq.direction = Direction.INPUT #IO为输入

url = 'https://devapi.qweather.com/v7/weather/now?location=101230207&key=95ff6ba4fcfb4af3bbe88ec1ac49a6bd'

i2c = busio.I2C(board.SCL1, board.SDA1)

sensor = adafruit_ahtx0.AHTx0(i2c)

# #构建BMP280,模块I2C地址为默认的0x76.

bmp280 = adafruit_bmp280.Adafruit_BMP280_I2C(i2c,address=0x76)

disp = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c, addr=0x3C)

bmp280.sea_level_pressure = 1013.25

# 清屏

disp.fill(0)

disp.show()



width = disp.width

height = disp.height

# 单色位图

image = Image.new("1", (width, height))



# 定义绘图对象

draw = ImageDraw.Draw(image)



# 绘制一个黑色填充的矩形以清屏

draw.rectangle((0, 0, width, height), outline=0, fill=0)

top = -2

# 定义字体

font = ImageFont.truetype("simhei.ttf", 10)

while True:

    if irq.value == 1:

        i = 0

        strhtml  = requests.get(url)

        json_tq=strhtml.json()

        draw.rectangle((0, 0, width, height), outline=0, fill=0)

        #time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M',time.localtime(time.time()))

        draw.text((0, top + 1), time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M',time.localtime(time.time())), font=font, fill=255)

        draw.text((0, top + 11), "室内温度: %.2fC"  %(sensor.temperature), font=font, fill=255)

        draw.text((0, top + 21), "室内湿度: %.2f"  %(sensor.relative_humidity)+'%', font=font, fill=255)

        draw.text((0, top + 31), "室外温度:"+json_tq['now']['temp']+'C', font=font, fill=255)

        draw.text((0, top + 41), "室外湿度:"+json_tq['now']['humidity']+'%', font=font, fill=255)

        draw.text((0, top + 51), "大气压强: %0.1f hPa" % bmp280.pressure, font=font, fill=255)

        #draw.text((0, top + 52), "海拔高度: %0.2f meters" % bmp280.altitude, font=font, fill=255)

        # 显示信息

        disp.image(image)

        disp.show()

    elif irq.value == 0:

        if i<=0:

            disp.fill(0)

            disp.show()

        else:

            pass

        i+=1

    time.sleep(1)

开机自动运行Python代码

我们到外面去展示不能现场操作运行吧，所以我们使用开机自动运行Python代码。为了节省时间我只讲终端方法：

sudo nano /lib/systemd/system/start.service

写入：

[Unit]

Description=Expand partition size



[Service]

Type=oneshot

ExecStart=Python3 /home/pi/python/XXX.py

RemainAfterExit=yes

StandardOutput=null



[Install]

WantedBy=multi-user.target

保存后给该文件最高权限：

sudochmod777 /lib/systemd/system/start.service

开启该服务：

sudo systemctl enable start.service

执行复位指令

sudo reboot

效果：

最后，所有的代码：
*附件：代码.zip