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树莓派5温控项目开发准备工作

一、准备工作

计划所需要的功能模块，并了解硬件功能。

开发平台，基于PI5开发温控，通用串口屏实现交互，通过设定温度与控制温度，实现自动加温停止温度控制功能。

二、硬件准备清单

1. 核心硬件

AHT10

引脚定义、接口说明：

加热片模块

【尺寸】:41.6x12.1x11.6mm(长x宽x高)

【工作电压】:5V

【工作温度】:-40~85℃

【工作方式】:输入低电平或接地信号，加热片工作

【产品特点】

1、采用 5VPTC 恒温发热片

2、放置在容器外部进行加热使用,切勿将加热片置于液体之中进行使用

3、自带电源指示灯

4、提供 3mm 固定安装螺丝孔

5V加热片：

产品名称:PTC加热片

产品尺寸:12*8*3MM

加热材质:PTC陶瓷发热片

引线材质:耐高温导线

引线长度:15CM

温度误差:24°C室温下士10°C

直流电机小风扇模块：

工作电压:3.3V-5V

信号电平:0V-5V

最大转速:3500RPM

工作温度:-20℃-80℃

定位方式:M3 螺丝

重量:50.88g

模块尺寸:40mm *30mm

引脚功能:

串口屏：

PI5：

2.硬件工作原理及原理图

AHT10

温湿度测量功能

高精度测量

温度测量精度可达±0.3°C，湿度测量精度可达±2% RH（相对湿度），能够满足大多数环境监测需求。

温度测量范围为-40°C至+85°C，湿度测量范围为0% RH至100% RH，适应多种极端环境。

快速响应

传感器具有较快的响应时间，能够实时捕捉环境温湿度的变化，适用于动态环境监测。

数字输出与接口

I²C数字接口

AHT10通过I²C总线与主控芯片通信，简化了硬件连接和系统集成。

标定数据输出

传感器输出经过工厂校准的数字信号，用户无需额外校准即可直接使用，降低了开发难度。

低功耗设计

低功耗模式

在测量模式下，AHT10的工作电流小于0.5 mA，适合电池供电的设备，如智能家居产品。

节能运行

传感器支持低功耗运行模式，延长了设备的使用寿命。

加热片模块

作为加热部件，在恒温控制系统中具有重要作用，加热片模块通过电转热原理实现加热，其发热层具有一定的柔性，可进行弯折调节，能满足不同形状和空间的加热需求。

恒温控制，该模块可与控制单元配合，实现恒温控制，不过这里只是演示。在恒温加热控制系统中，控制单元接收温度测量模块的数据信息，并通过IO模块发送控制信息至ST021加热片模块，用于对目标物体进行加热，通过温度查询反馈和PWM调节，使目标物体达到恒温状态。

直流电机小风扇模块

驱动方式与调速功能，采用直流电压驱动，通过PWM（脉冲宽度调制）信号实现无级调速。使用PI5微控制器可通过PWM控制风扇转速，占空比越大转速越快,这里固定转速，不调节。

部分模块支持三档转速调节，通过按键切换不同档位，适用于需灵活控制风速的场景。

接口与控制方式

接口形式多样，3P排针（GND、VCC、DIN）或PH2.0接口，支持数字信号控制。

可通过MPY通过GPIO高低电平控制风扇启停，或通过PWM端口调节转速。

陶晶阤串口屏

硬件连接与通信基础，陶晶驰串口屏通常支持TTL/232接口，方便与各种MCU（微控制器单元）进行交互。它通过串口UART与主控设备建立物理连接，一般至少需要TXD（发送数据线）和RXD（接收数据线）两根信号线。

通信协议，采用特定的通信协议进行数据交互，开发者需遵循特定的帧结构定义。数据帧可能包含起始位、地址字段、长度字节、实际负载区（包含具体的操作码及其参数列表）和校验值等部分，以确保数据传输的准确性和可靠性。

USART HMI软件：陶晶驰提供了USART HMI软件，支持类似C语言的编程语言，具有清晰的层次和强大的处理能力。开发者可以使用该软件进行可视化设计界面，拖拽控件按钮、文本框、进度条等，生成UI文件，并通过SD卡或串口下载到屏幕。

陶晶驰在官网、资料中心、公众号等多个渠道提供丰富的上位机学习资料、各个行业的应用UI以及示例代码，方便开发者快速上手和进行二次开发。

PI5就略过，后面介绍

总结：

树莓派 5 温控项目开发准备工作涉及多方面。在功能模块规划上，要基于树莓派 5 开发温控系统，借助通用串口屏实现交互，达成设定温度与控制温度，实现自动加温及停止温度控制功能。硬件准备清单丰富，核心硬件有 AHT10 温湿度传感器，具备高精度测量、快速响应、I²C 数字接口、低功耗等特性；加热片模块通过电转热实现加热，可配合控制单元恒温控制；直流电机小风扇模块采用直流电压驱动，支持 PWM 无级调速，这里固定转速；陶晶驰串口屏支持 TTL/232 接口，通过串口与主控设备交互，有特定通信协议，还提供 USART HMI 软件，方便可视化设计界面，且官方提供丰富学习资料、应用 UI 及示例代码。这些硬件各有特点，为项目开发提供了坚实基础，后续可围绕这些硬件展开具体开发与调试工作 。