### 第3课 智能教室温湿度计
让我们用 AHT20 温湿度传感器和 OLED 屏幕模块，打造一个智能教室温湿度监测系统，实时显示环境数据，为师生创造一个舒适健康的学习环境！
#### 3.1 AHT20温湿度传感器
AHT20 基于电容式湿度测量和热敏电阻温度测量原理，能够实时检测环境温湿度，并将数据通过 I²C 接口输出，为环境监测和智能控制提供精准数据支持。
##### 3.1.1 参数
- 工作电压：DC 3.3 ~ 5V
- 通讯接口：I2C
- I2C地址：0x38
- 温度范围：-10°C ~ +50°C
- 湿度范围：0% ~ 100% RH
- 尺寸：32mm x 23mm x 8mm
- 定位孔间距：直径为 3.2 mm
- 接口：间距2.54 mm，4pin防反接口
##### 3.1.2 原理
AHT20 基于 **电容式湿度测量** 和 **热敏电阻温度测量** 原理：
- 湿度测量：通过电容式传感器检测空气中的湿度变化，电容值随湿度变化而变化。
- 温度测量：通过热敏电阻检测环境温度，电阻值随温度变化而变化。
- 数字输出：传感器内部集成了 ADC（模数转换器）和校准电路，将模拟信号转换为数字信号，并通过 I²C 接口输出。
##### 3.1.3 实验代码
##### 3.1.4 代码说明
**1. 初始化设置**
**2. 主循环**
- 读取当前温度和湿度数据，返回浮点数。
- 通过串口监视器输出数据。
- 延时 2 秒(遵循传感器数据手册推荐的最小读取间隔)。
##### 3.1.5 实验结果
外接电源，选择好正确的开发板板型（ESP32 Dev Module）和 适当的串口端口（COMxx），然后单击按钮上传代码。上传代码成功后，单击KidsBlock IDE右下角的，设置串口波特率为`9600`。
每 2 秒更新一次温度和湿度数据。
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#### 3.2 1.3寸 IIC OLED屏
OLED显示屏是一种自发光显示DS技术，具有高对比度、广视角和低功耗等特点，能够显示清晰的图像和文字，广泛应用于智能设备、可穿戴设备和工业控制等领域。
##### 3.2.1 参数
- 工作电压：DC 3.3 ~ 5V
- 驱动芯片：SH1106
- 通讯接口：I2C
- 分辨率：128*64
- 尺寸：37mm x 34mm x 6mm
- 定位孔大小：30.5mm(长) 29mm（宽）
- 接口：间距2.54 mm，4pin直针接口
##### 3.2.2 原理
**OLED 屏的工作原理**
- **自发光**：OLED 屏的每个像素由有机发光材料组成，当电流通过时，像素会发光，无需背光。
- **像素控制**：通过控制每个像素的电流，可以调节其亮度，从而实现图像的显示。
- **驱动芯片**：内置驱动芯片 SH1106，负责接收控制信号并驱动像素。
**OLED 屏的控制原理**
OLED 屏的控制原理基于 **显存（GRAM）** 和 **通信协议**：
- **显存（GRAM）**：
- OLED 屏内置显存，用于存储当前显示的图像数据。
- 通过向显存写入数据，可以更新屏幕内容。
- **通信协议**：
- 通过 I²C 接口发送命令和数据，控制 OLED 屏的工作模式和显存内容。
- 常用命令包括初始化、清屏、设置光标位置、写入数据等。
##### 3.2.3 实验代码
##### 3.2.4 代码说明
- 初始化OLED显示屏
- 清屏
- 设置文本大小
- 设置起始位置
- 写入 "Hello world!" 到缓冲区
- 更新到屏幕
这个代码块必须调用！
所有绘图指令仅停留在内存，未发送到硬件，调用此代码块后才会实际更新显示。
##### 3.2.5 实验结果
外接电源，选择好正确的开发板板型（ESP32 Dev Module）和 适当的串口端口（COMxx），然后单击按钮上传代码。上传代码成功后，在 OLED 屏幕上可以看到打印的 “Hello world!” ：
##### 3.2.6 常见问题解决
1\. 代码上传不成功？
- 确保IIC接线正确
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#### 3.3 智能教室温湿度计
在前期的学习中，我们已经熟悉了 OLED显示屏 的文字显示技术，并掌握了 AHT20高精度温湿度传感器 的数据采集方法。现在，让我们将这两项技术深度融合，打造一个智能教室温湿度计！
通过本课程，我们将构建一个能实时追踪教室 温度 和 相对湿度 的智能监测站。系统会通过OLED屏幕清晰显示：
- 实时温度数值（℃）
- 当前湿度百分比（%）
现在，让我们开始这场环境感知技术的实践之旅吧！
##### 3.3.1 流程图
%% 简化版温湿度监测系统流程图
##### 3.3.2 实验代码
##### 3.3.3 代码说明
**1. 初始化设置**
- 初始化OLED显示屏、清屏、设置文本大小
- 定义变量 temperature、humidity
**2. 主循环**
- 传感器采集温湿度值
- 清屏，设置起始位置，温湿度值显示
- 屏幕刷新，每2秒更新一次
##### 3.3.4 实验结果
外接电源，选择好正确的开发板板型（ESP32 Dev Module）和 适当的串口端口（COMxx），然后单击按钮上传代码。上传代码成功后，AHT20传感器每2秒读取一次温湿度数值，并显示在OLED屏上。
