M5Stack 是一款特別適合開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開發(fā)套件（見圖 1）。它是開源的，并且與 Arduino 兼容。它允許在很短的時間內(nèi)創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序，并可以使用一系列不同的擴(kuò)展板。通過將擴(kuò)展板堆疊在主機下方并用磁鐵固定它們來添加擴(kuò)展板。通過顯示器上的圖形界面，可以查看任何信息，包括文本和圖形。根據(jù)項目規(guī)范，還可以創(chuàng)建聲音和光輸出。該套件包括主機、USB TYPE-C 數(shù)據(jù)線、一些要貼在按鍵或其他部件上的貼紙、手冊和用于端口連接的電纜。該設(shè)備可以用不同的編程語言進(jìn)行編程。它配備了 TFT-LCD，即使在高分辨率下，您也可以查看文本、圖片和圖像。四個側(cè)面包括連接到 GPIO 端口的連接器，專為創(chuàng)客設(shè)計，以保證易用性和很大的靈活性。它具有可單獨控制的 Xtensa 32 位 240Mhz LX6 雙核處理器。支持標(biāo)準(zhǔn) WiFi 和藍(lán)牙，配備 16MB Flash 和 8MB PSRAM、用于充電、程序下載和串行通信的 USB TYPE-C 接口、集成的 2.0 英寸電容式觸摸屏和內(nèi)置振動系統(tǒng)。它還具有用于精確同步的集成 RTC 模塊。電源由 AXP192 芯片處理。電池容量為 390 mAh，保證了良好的自主性。該設(shè)備還具有 SD 卡插槽和小型揚聲器?？梢栽诠俜骄W(wǎng)站上找到很多其他信息。為了保證易用性和很大的靈活性。它具有可單獨控制的 Xtensa 32 位 240Mhz LX6 雙核處理器。支持標(biāo)準(zhǔn) WiFi 和藍(lán)牙，配備 16MB Flash 和 8MB PSRAM、用于充電、程序下載和串行通信的 USB TYPE-C 接口、集成的 2.0 英寸電容式觸摸屏和內(nèi)置振動系統(tǒng)。它還具有用于精確同步的集成 RTC 模塊。電源由 AXP192 芯片處理。電池容量為 390 mAh，保證了良好的自主性。該設(shè)備還具有 SD 卡插槽和小型揚聲器?？梢栽诠俜骄W(wǎng)站上找到很多其他信息。為了保證易用性和很大的靈活性。它具有可單獨控制的 Xtensa 32 位 240Mhz LX6 雙核處理器。支持標(biāo)準(zhǔn) WiFi 和藍(lán)牙，配備 16MB Flash 和 8MB PSRAM、用于充電、程序下載和串行通信的 USB TYPE-C 接口、集成的 2.0 英寸電容式觸摸屏和內(nèi)置振動系統(tǒng)。它還具有用于精確同步的集成 RTC 模塊。電源由 AXP192 芯片處理。電池容量為 390 mAh，保證了良好的自主性。該設(shè)備還具有 SD 卡插槽和小型揚聲器。可以在官方網(wǎng)站上找到很多其他信息。支持標(biāo)準(zhǔn) WiFi 和藍(lán)牙，配備 16MB Flash 和 8MB PSRAM、用于充電、程序下載和串行通信的 USB TYPE-C 接口、集成的 2.0 英寸電容式觸摸屏和內(nèi)置振動系統(tǒng)。它還具有用于精確同步的集成 RTC 模塊。電源由 AXP192 芯片處理。電池容量為 390 mAh，保證了良好的自主性。該設(shè)備還具有 SD 卡插槽和小型揚聲器?？梢栽诠俜骄W(wǎng)站上找到很多其他信息。支持標(biāo)準(zhǔn) WiFi 和藍(lán)牙，配備 16MB Flash 和 8MB PSRAM、用于充電、程序下載和串行通信的 USB TYPE-C 接口、集成的 2.0 英寸電容式觸摸屏和內(nèi)置振動系統(tǒng)。它還具有用于精確同步的集成 RTC 模塊。電源由 AXP192 芯片處理。電池容量為 390 mAh，保證了良好的自主性。該設(shè)備還具有 SD 卡插槽和小型揚聲器。可以在官方網(wǎng)站上找到很多其他信息。這保證了良好的自主性。該設(shè)備還具有 SD 卡插槽和小型揚聲器?？梢栽诠俜骄W(wǎng)站上找到很多其他信息。這保證了良好的自主性。該設(shè)備還具有 SD 卡插槽和小型揚聲器。可以在官方網(wǎng)站上找到很多其他信息。

圖 1：M5Stack 的優(yōu)雅美學(xué)

以下是它的一些重要特性：

ESP32-D0WDQ6-V3芯片；

FT6336U芯片管理的電容式觸摸屏；

振動電機；

四側(cè) GPIO 的連接器；

PSRAM 8 MB；

16 MB 閃存；

USB C 型；

2.0 英寸 320 x 240 英寸 IPS 液晶屏；

FT6336U觸摸屏；

1W 揚聲器；

MPU6886 6軸；

實時時鐘 BM8563；

16 Gb 最大卡槽；

390 mAh 3.7 V 鋰電池；

2.4G 3D天線；

工作溫度在0°C和40°C之間；

重量，52 克。

準(zhǔn)備 M5Stack 設(shè)備

M5Stack 可以使用 Arduino IDE 進(jìn)行編程，但為此必須正確安裝庫和其他基本組件。安裝過程非常簡單，但必須遵循一些規(guī)則才能從開發(fā)環(huán)境中準(zhǔn)確識別電路板。建議不時檢查正在使用的庫的更新。即使官方網(wǎng)站對要遵循的程序提供了非常清晰的解釋，以下簡短列表也會非常有用：

安裝 Arduino IDE；

安裝CP210X“USB轉(zhuǎn)串口”驅(qū)動；

在 Arduino IDE 中安裝 ESP32 Boards Manager；

安裝 M5Stack 庫。

不得在控制臺窗口中執(zhí)行所有這些操作。

連接和鏈接

M5Stack 是一個完整的系統(tǒng)，因此需要添加的組件很少。特別是，只需要連接一個用作模擬溫度計的外部 LM35 溫度計。它允許溫度監(jiān)控，并且在許多情況下被證明非常有用。它可以在室內(nèi)和室外使用。溫度計的接線允許僅使用三根連接電纜（包含在套件中）連接 LM35 傳感器，如圖 2 所示。請記住，熱傳感器必須以至少 4 V 的電壓供電，雖然連接到 3.3V 電壓有時會產(chǎn)生積極的結(jié)果，但不建議這樣做。

圖 2：溫度計的簡單連接

LM35溫度計

LM35 是一種溫度傳感器，可提供與溫度成比例的電壓。它在 -55°C 和 +150°C 的溫度范圍內(nèi)工作，電源電壓為 4 V 至 30 V。其模擬輸出等于每攝氏度 10 mV。圖 3顯示了集成 LM35 及其引腳、應(yīng)用圖和輸出與溫度相關(guān)的特性曲線。將其與 ADC 轉(zhuǎn)換器和 MCU 一起使用時，很容易將電壓轉(zhuǎn)換為以攝氏度為單位的溫度。

圖 3：LM35 溫度計端子與輸出圖和應(yīng)用圖

草圖

該程序是用 Arduino IDE 構(gòu)建的，但使用了 M5Stack 庫的一些功能，包括“M5Stack.h”文件。圖 4顯示了該過程的一般流程圖。

圖4：程序流程圖

草圖的初始部分提供了變量的聲明和歸零。setup() 函數(shù)，在固件執(zhí)行期間僅重復(fù)一次，包含以 9600 波特率初始化串行端口，這對于控制和調(diào)試操作很有用，初始化引用設(shè)備 M5Stack 的 M5 對象，設(shè)置TFT 顯示器和程序屏幕的固定元素的繪圖。每秒循環(huán)執(zhí)行的 loop() 函數(shù)包含系統(tǒng)的操作和動態(tài)部分。其中，來自 LM35 溫度計的樣本是通過超級 ADC 采樣獲得的。模擬端口的掃描在端口號 35 上執(zhí)行。一般來說，以下端口與模擬輸入相關(guān)：

通道 1 輸入：引腳 35；

通道 2 輸入：引腳 36。

必須特別注意超級采樣程序，它可以更精確地測量系統(tǒng)分辨率。以下代碼進(jìn)行了非常精確的采樣：

總和 = 0；
for (int k = 1; k <= 100; k ++) {
? ?RawValue = analogRead (35);
? ?總和 + = 原始值；
}

總和 / = 100；
電壓 = (總和 / 2048.0) * 3300；// 以毫伏為單位
tempC = 電壓 * 0.1;

下一步是計算傳感器電壓和測得的溫度。然后計算最低和最高溫度，以便清楚地了解一般情況。后兩者是通過對變量的特殊檢查來計算的，使用以下代碼：

雙 minTemp = 200;
雙最大溫度 = 0；
tempC = 電壓 * 0.1；
if (tempC> maxTemp)
? ?maxTemp = tempC;
if (tempC
? ?minTemp = tempC;

通過使用模塊的特殊圖形功能，該信息顯示在彩色顯示器上。如果列表沒有錯誤，可以編譯并加載到 M5Stack 上，它會立即開始工作并顯示環(huán)境溫度測量的結(jié)果，如圖 5 所示。在這個特定的草圖中，用于管理屏幕的功能如下：

M5.Lcd.fillCircle(x, y, r, 顏色);

M5.Lcd.fillRect(x, y, w, h, 顏色);

M5.Lcd.fillScreen（顏色）；

M5.Lcd.printf（日期）；

M5.Lcd.setCursor(x, y);

M5.Lcd.setTextColor（顏色）；

M5.Lcd.setTextSize (n);

顯然，該庫提供了許多用于管理顯示的附加功能，以及專用于其他目的的其他功能。建議讀者查看該庫的官方文檔。

圖 5：溫度計代碼部分截圖

用法

溫度計的使用非常簡單，如圖 6 所示。只需打開設(shè)備并加載軟件。溫度是實時測量的。LM35 集成的速度和準(zhǔn)確性提供了非常可靠的讀數(shù)。電路已經(jīng)包含在一個優(yōu)雅的盒子中這一事實有助于非?？焖俚貏?chuàng)建一個系統(tǒng)，而無需特殊的容器。用戶可以根據(jù)自己的不同需求修改設(shè)備的功能。

圖 6：運行中的溫度計

結(jié)論

毫無疑問，M5Stack 是一款漂亮的設(shè)備和出色的開發(fā)系統(tǒng)?；贓SP32，確保安全操作。它已經(jīng)是其優(yōu)雅的盒子這一事實允許開發(fā)人員避免進(jìn)一步的設(shè)計操作。文章中描述的溫度計是一個簡單的基礎(chǔ)，可以進(jìn)一步實現(xiàn)，例如，您可以輕松實現(xiàn)以華氏度為單位的溫度顯示，或者創(chuàng)建全天記錄的溫度圖表，甚至可以將數(shù)據(jù)保存在 SD 內(nèi)存中。有很多事情要做。

附件

本文附有溫度計的草圖。安裝正確的庫后，只需復(fù)制、編譯并上傳到 M5Stack。附件是：

附件sketch.ino

還應(yīng)該記住，Arduino IDE 提供了將“.ino”源存儲在文件夾中的功能。

m5stack溫度

審核編輯 黃昊宇