创意智造第5课 家庭智能温湿度监控站课件-2025-2026学年暑期创客培训

创客培训：创意智造第5课 家庭智能温湿度监控站 信息科技暑假夏令营培训 培训教师：君君 目录 环境温度和湿度监测 LCD 1602显示器 LCD1602 RGB显示器 家庭智能温湿度监控站 智能监测站警示功能 情景导入 同学们，每天早上起床、晚上回家，你们有没有想过：家里到底冷不冷、干不干、闷不闷？为什么冬天开空调会觉得嗓子干？为什么回南天墙壁会 “出汗”？为什么卧室太闷会睡不好？ 这些秘密，都藏在两个字里：温度、湿度。今天，我们就不当 “凭感觉生活” 的人，我们用科技做一个家庭小管家—— 用 DHT11 感知空气，用 1602 屏幕告诉你： 家里现在多少度、湿不舒适！让我们的家， 变得看得见、测得到、更健康。 环境温度和 湿度监测 环境温度和湿度监测 如何监测环境的温度和湿度？ 环境的温度和湿度的监测使用的硬件模块是DHT11 温湿度传感器。DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。传感器的内部包括了一个电阻式感湿元件，通过电阻的变化感知湿度；此外还有一个NTC测温元件，感知环境温度，数据使用数字信号输出。 环境温度和湿度监测 标号 引脚 功能说明 1 VCC 电源正极 2 GND 电源负极 3 DO 数字信号输出 DHT11引脚说明： 传感器监测的温度范围：0~50度，误差2度 湿度范围：20%~90%RH，误差5%RH 环境温度和湿度监测 硬件： aduino uno r3 X1 uno 扩展板 X1 DHT11传感器 X1 3P杜邦线若干 连接规则： aduino uno r3插入Uno 扩展板上，之后都将两者组成的开发板都统称aduino uno DHT11传感器接入aduino uno的D4引脚 环境温度和湿度监测 连接开发板到电脑的USB接口后，打开mind+软件，在扩展区“主控扩展”选择“aduino uno”开发板，模块扩展选择“DHT11/22 温湿度传感器”，第一次选择“DHT11/22 温湿度传感器”时，先下载后选择。 环境温度和湿度监测 while死循环： D5引脚读取温度数值； D5引脚读取湿度数值； 串口第一行输出：温度数值； 串口第二行输出：湿度数值； 等待1S；（1秒后刷新数值） 程序结束。 环境温度和湿度监测 代码搭建完成后编译代码后上传，代码上传成功后，串口窗口从“输出”转换为“串口监视”，打开串口，串口窗口即可输出开发板监测到的温度和湿度。 LCD1602 显示器 LCD 1602 显示器 LCD 1602显示器又被称为I2C LCD1602液 晶显示屏，外形是一个方方正正的条形显示屏。 显示屏的主要功能是用来显示开发板读取到的数 值或显示英文或数字（无法显示中文）。此类模 块的背景颜色有蓝屏、绿屏、灰屏和白屏等，背 景颜色只能显示一种无法改变背景颜色，该显示 屏模块接入开发板的引脚是IIC引脚。 LCD 1602 显示器 引脚说明 标号 名称 功能描述 1 VCC 电源正 2 GND 电源负 3 SCL I2C时钟线 4 SDA I2C数据线 I2C接口地址: 0X20 V1.0 V2.0 连接规则： 1.LCD 1602连接到aduino uno（uno扩展板）的I2C接口 2.LCD 1602的SCL连接到aduino uno（无扩展板）A5引脚，SDA连接到aduino uno（无扩展板）A4引脚。 LCD 1602 显示器——探究活动 探究活动：开发板控制LCD　1602液晶显示屏在屏幕上第一行显示：hello；第二行显示：dfrobot；第三行显示：LCD 1602，显示5秒后清屏刷新。 LCD 1602液晶显示屏初始化的地址：0X20 积木代码默认就是0X20地址，无需更改。 LCD 1602 显示器——探究活动 硬件： 1.aduino uno r3 X1 2.uno 扩展板 X1 3.LCD 1602液晶显示屏 X1 4.IIC 4P杜邦线若干 LCD 1602 显示器——探究活动 连接开发板到电脑的USB接口后，打开mind+软件，在扩展区“主控扩展”选择“aduino uno”开发板，模块扩展中有三种1062液晶显示屏：LCD1602模块（I2C接口），多引脚1602显示屏，LCD 1602 RGB模块。要选择“LCD1602模块（I2C接口）”，先下载后选择。 LCD 1602 显示器——探究活动 LCD1602 RGB显示器 LCD1602 RGB显示器 LCD1602RGB显示器又被称为LCD1602 RGB Backlight Module 彩色背光液晶屏，它的基本功能与LCD 1602显示器相同。 LCD1602彩色背光液晶屏采用通用Gravity i2C接口，仅需两根通信线，即可完成通信与背光控制。液晶屏可以显示2x16个字符，支持屏幕滚动，光标移动等功能。 LCD1602 RGB显示器 引脚说明： 标号 名称 功能描述 1 VCC 电源正 2 GND 电源负 3 SCL I2C时钟线 4 SDA I2C数据线 I2C接口地址: 0X20 V1.0 V2.0 连接规则： 1.LCD 1602连接到aduino uno（uno扩展板）的I2C接口 2.LCD 1602的SCL连接到aduino uno（无扩展板）A5引脚，SDA连接到aduino uno（无扩展板）A4引脚。 LCD1602 RGB显示器——探究活动 探究活动：开发板控制LCD　1602RGB液晶显示屏设置的背景光为蓝色，屏幕第一行显示DFRobot，从右到左滚动显示，5秒后清屏。 LCD 1602RGB液晶显示屏初始化的地址：V1和V2二选一 LCD 1602RGB液晶显示屏设置背景光的颜色。 LCD1602 RGB显示器——探究活动 硬件： 1.aduino uno r3 X1 2.uno 扩展板 X1 3.LCD 1602RGB显示屏 X1 4.IIC 4P杜邦线若干 LCD1602 RGB显示器——探究活动 家庭智能 温湿度监控站 家庭智能温湿度监控站 家庭智能温湿度监控站是以 Arduino Uno 为主控制器，搭配 DHT11 温湿度传感器、IIC LCD1602 显示屏组成环境监测系统。系统能够自动采集室内温湿度信息，在液晶屏幕实时可视化展示。 功能： 实时采集室内温度、湿度 LCD 液晶屏幕持续显示温湿度数值 利用变量存储温湿度数据， 家庭智能温湿度监控站 硬件：1.aduino uno r3 X1 2.uno 扩展板 X1 3.DHT11 温湿度传感器 X1 4.LCD 1602RGB液晶显示屏 X1 5.3P杜邦线若干 连接规则： DHT11 温湿度传感器连接到aduino uno的D4引脚； LCD 1602RGB液晶显示屏连接到aduino uno的I2C引脚。 家庭智能温湿度监控站 连接开发板到电脑的USB接口后，打开mind+软件，在扩展区“主控扩展”选择“aduino uno”开发板，模块扩展选：DHT11/22 温湿度传感器、LCD 1602 RGB模块。 家庭智能温湿度监控站 1.先设置LCD 1602 IIC接口地址为V1； 2.对LCD 1602进行清屏处理； 3.设置LCD 1602的背景光颜色为蓝色：RGB（0,0,255）； 4.定义变量wendu为DHT11检测到的温度数值； 5.定义变量shidu为DHT11检测到的湿度数值； 6.循环（while死循环）： LCD1602屏幕第一行显示：变量wendu的数值 LCD 1602屏幕第二行显示：变量shidu的数值 家庭智能温湿度监控站 智能监测站 警示功能 智能监测站警示功能 监测站实时读取环境温湿度数据，通过条件判断对比实测数值与预设安全阈值； 当环境参数超出舒适 / 安全范围时，设备自动触发提醒，告知使用者环境异常，这个功能就是警示功能。 本质逻辑：传感器采集数据 → 变量存储数值 → 如果…那么执行…否则条件判断 → 启动警示装置 本项目硬件警示器件：红色 LED 警示开启：LED 持续点亮 → 代表环境超标（高温预警） 警示关闭：LED 熄灭 → 环境处于正常区间 智能监测站警示功能 硬件： aduino uno r3 X1 uno 扩展板 X1 DHT11 温湿度传感器 X1 LCD 1602RGB液晶显示屏X1 红色LED 灯 X1 3P杜邦线若干 IIC 4P杜邦线若干 连接规则： DHT11 温湿度传感器连接到aduino uno的D4引脚； 红色LED 灯 连接到aduino uno的D6引脚； LCD 1602RGB液晶显示屏连接到aduino uno的I2C引脚。 智能监测站警示功能 在家庭智能温湿度监测站的基础下，模块扩展选：DHT11/22 温湿度传感器、LCD 1602 RGB模块，增加选择数字LED发光模块。 智能监测站警示功能 这是条件判断积木，是实现设备智能化自动控制的核心模块。 上卡槽： 当菱形内的条件成立时，程序运行这个卡槽里所有积木； 下卡槽： 当菱形内的条件不成立时，程序运行这个卡槽里所有积木。 新建变量wendu，设置变量wendu赋值为DHT11传感器D4引脚检测到的温度值。 新建变量shidu，设置变量shidu赋值为DHT11传感器D4 引脚检测到的湿度值。 智能监测站警示功能 在家庭智能温湿度监测站的基础下；在循环的程序中增加条件阈值和条件判断。 循环（while死循环）： LCD1602屏幕第一行显示：变量wendu的数值 LCD 1602屏幕第二行显示：变量shidu的数值 如果条件（wendu>28）成立时： LED灯亮； 否则： LED灯灭； 程序结束。 智能监测站警示功能 感谢聆听！ 信息科技暑假夏令营培训 授课教师：君君 $