Beetle 树莓派RP2350 - 高精度AHT10温湿度计与LabVIEW数据采集

Beetle 树莓派RP2350 - 高精度AHT10温湿度计与LabVIEW数据采集

本文介绍了 DFRobot Beetle RP2350 开发板结合 AHT10 模块实现随身便携温湿度计，并通过 LabVIEW 上位机串口采集 AHT10 数据的项目设计。

扩展板项目：Beetle-RP2350扩展板 - 立创开源硬件平台 .

3D 外壳详见：无垠的广袤 | Home - MakerWorld .

项目介绍

包括 AHT10 模块（关键部件）、芯片介绍、工作原理、参数特点等信息，在此基础上实现工程代码编写、硬件测试等流程，最终实现随身便携温湿度计的项目设计。

导入 MicroPython 串口库，通过串口发送查询指令，获取对应的温湿度数据；编写 LabVIEW 上位机程序，连接开发板串口，将接收到的温湿度数据绘制曲线，并保存数据至本地。

AHT10

AHT10 传感器是一款高精度、数字式温湿度传感器，由 ASAIR（奥松电子）生产。它采用 I²C 通信接口，适用于各种需要环境温湿度监测的场景，如智能家居、气象站、工业控制等。

特性

• 测量范围与精度：
  • 温度：-40°C ~ +85°C，精度±0.5°C（典型值）。
  • 湿度：0% ~ 100% RH，精度±2% RH（典型值，25°C时）。
    
    
• 数字输出：
  • 通过I²C接口（最大速率400kHz）直接输出数字信号，无需额外ADC。
    
    
• 低功耗：
  • 工作电流约0.25mA，休眠电流小于0.1μA，适合电池供电设备。
    
    
• 稳定性：
  • 内置电容式湿度传感元件和半导体温度传感器，抗干扰能力强。
    
    
• 封装：
  • 紧凑型DFN封装（3mm × 3mm），易于集成。
    
    
  
  

通信协议

• I²C地址：默认0x38（可通过硬件调整）。
• 命令格式：
  • 初始化：发送0xE1进行校准。
  • 触发测量：发送0xAC + 参数。
  • 读取数据：6字节（温湿度原始数据）。
    
    
  
  

库文件

上传 aht10.py 至芯片根目录

import time
from math import log
​
# AHT10 Library for MicroPython on ESP32
# Author: Sean Yong
# Date: 23rd December, 2019
# Version 1.0
​
#CONSTANTS
AHT10_ADDRESS = 0x38 # 0111000 (7bit address)
AHT10_READ_DELAY_MS = 75 # Time it takes for AHT to collect data
AHT_TEMPERATURE_CONST = 200
AHT_TEMPERATURE_OFFSET = 50
KILOBYTE_CONST = 1048576
CMD_INITIALIZE = bytearray([0xE1, 0x08, 0x00])
CMD_MEASURE = bytearray([0xAC, 0x33, 0x00])
FARENHEIT_MULTIPLIER = 9/5
FARENHEIT_OFFSET = 32
​
class AHT10:
    def __init__(self, i2c, mode=0, address=AHT10_ADDRESS):
        if i2c is None:
            raise ValueError('I2C object required.')
        if mode is not (0 and 1):
            raise ValueError('Mode must be either 0 for Celsius or 1 Farenheit')
        self.i2c = i2c
        self.address = address
        self.i2c.writeto(address, CMD_INITIALIZE)
        self.readings_raw = bytearray(8)
        self.results_parsed = [0, 0]
        self.mode = mode # 0 for Celsius, 1 for Farenheit
​
    def read_raw(self):
        self.i2c.writeto(self.address, CMD_MEASURE)
        time.sleep_ms(AHT10_READ_DELAY_MS)
        self.readings_raw = self.i2c.readfrom(AHT10_ADDRESS, 6)
        self.results_parsed[0] = self.readings_raw[1] << 12 | self.readings_raw[2] << 4 | self.readings_raw[3] >> 4
        self.results_parsed[1] = (self.readings_raw[3] & 0x0F) << 16 | self.readings_raw[4] << 8 | self.readings_raw[5]
​
    def humidity(self):
        self.read_raw()
        return (self.results_parsed[0] / KILOBYTE_CONST) * 100
​
    def temperature(self):
        self.read_raw()
        if self.mode is 0:
            return (self.results_parsed[1] / KILOBYTE_CONST) * AHT_TEMPERATURE_CONST - AHT_TEMPERATURE_OFFSET
        else:
            return ((self.results_parsed[1] / KILOBYTE_CONST) * AHT_TEMPERATURE_CONST - AHT_TEMPERATURE_OFFSET) * FARENHEIT_MULTIPLIER + FARENHEIT_OFFSET
​
    def set_mode(self, mode):
        if mode is not (0 or 1):
            raise ValueError('Mode must be either 0 for Celsius or 1 Farenheit')
        self.mode = mode
​
    def print(self):
        print("Temperature: " + str(self.temperature()) + ("C","F")[self.mode] + ", Humidity: " + str(self.humidity()))
​
    def dew_point(self):
        h = self.humidity()
        t = self.temperature()
        prev_mode = self.mode
        self.mode = 0
        h = (log(h, 10) - 2) / 0.4343 + (17.62 * t) / (243.12 + t)
        return 243.12 * h / (17.62 - h)
复制代码

参考：Raspberry Pi Pico AHT10温湿度传感器 .

代码

通过复用 IIC 引脚 GPIO4 和 GPIO5 ，实现 AHT10 模块的数据采集、终端打印以及 OLED 显示。

'''
Name: AHT10 demo, print temperature and humidity, display on OLED
Version: v1.0
Date: 2025.05
Author: ljl
Other: Shell print and OLED display temperature and humidity which test by AHT10 sensor.
'''
​
from machine import Pin,I2C
import utime
import aht10
import ssd1306
​
# ==== Initialized IIC OLED ====
i2c = I2C(0, scl=Pin(5), sda=Pin(4),freq=400000)
oled_width = 128
oled_height = 64
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(oled_width, oled_height, i2c)
​
devlist = i2c.scan() # devices list -- array
print("Address List:",devlist)
​
for dev in devlist:
    print(hex(dev))
​
aht10 = aht10.AHT10(i2c, mode=0, address=0x38)
​
def display_TH(temp,humi): # temperature and humidity
    oled.fill(0)  # 清屏
    oled.text("Temperature: ", 0, 0)
    oled.text("{:.2f} C".format(temp), 0, 15)
    oled.text("Humidity: ", 0, 35)
    oled.text("{:.2f} %".format(humi), 0, 50)
    oled.show()
   
while True:
    humi = aht10.humidity()
    temp = aht10.temperature()
    #aht10.print()
    print('Temp: {:.2f} C, Humi: {:.2f} %'.format(temp,humi))
    display_TH(temp,humi);
    utime.sleep(1)   
复制代码

LabVIEW上位机

介绍了 LabVIEW 上位机向单片机发送串口指令，获取 AHT10 传感器温湿度数据，并绘制温湿度数值演化曲线。

代码

串口以十六进制发送 55 AA 10 或 55 AA 11 分别获得温度和湿度数值。

'''
Name: AHT10 demo, print temperature and humidity, display on OLED, UART send data
Version: v1.0
Date: 2025.05
Author: ljl
Other: Shell print and OLED display and UART send temperature and humidity which test by AHT10 sensor.
'''
​
from machine import Pin, I2C, UART
import aht10
import ssd1306
import ujson # read uart string
import utime
​
# ==== Initialized IIC OLED ====
i2c = I2C(0, scl=Pin(5), sda=Pin(4),freq=400000)
oled_width = 128
oled_height = 64
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(oled_width, oled_height, i2c)
​
devlist = i2c.scan() # devices list -- array
print("Address List:",[hex(dev) for dev in devlist])
​
aht10 = aht10.AHT10(i2c, mode=0, address=0x38)
​
# Initialize UART (change pins as needed for your board)
uart = machine.UART(1, baudrate=9600, tx=Pin(8), rx=Pin(9))
comdata = bytearray(3)
​
def display_TH(temp,humi): # temperature and humidity
    oled.fill(0)  # 清屏
    oled.text("Temperature: ", 0, 0)
    oled.text("{:.2f} C".format(temp), 0, 15)
    oled.text("Humidity: ", 0, 35)
    oled.text("{:.2f} %".format(humi), 0, 50)
    oled.show()
​
def receive_data():
    for i in range(3):
        while not uart.any():  # Wait for data to be available
            pass
        comdata = uart.read(1)[0]  # Read one byte
        utime.sleep_ms(2)  # Small delay between bytes
​
def test_do_data():
    if comdata[0] == 0x55 and comdata[1] == 0xAA:
        try:
            if comdata[2] == 0x10:
                temp = aht10.temperature()  # get temperature
                uart.write("{:.2f}\r\n".format(temp))
            elif comdata[2] == 0x11:
                humi = aht10.humidity()  # get humidity
                uart.write("{:.2f}\r\n".format(humi))
        except Exception as e:
                uart.write("Error reading sensor.\n")
​
# Serial acquire data
def uart_acquire():
    if uart.any() >= 3:
        receive_data()
        test_do_data()
​
while True:
    uart_acquire()
复制代码

前面板

功能实现：

• 配置串口，
• 运行程序，
• 点击 Start 开始采集数据，
• 点击 Stop 停止采集，
• 点击 Terminate 终止程序。
  
  

程序框图

Page 1

Page 2

效果

OLED 刷新并显示 AHT10 传感器采集的温湿度数据

终端打印

OLED实时显示

LabVIEW 数据采集


总结

本文介绍了 DFRobot Beetle RP2350 开发板结合 AHT10 模块实现随身便携温湿度计，并通过 LabVIEW 上位机串口采集 AHT10 数据的项目设计，为 Beetle RP2350 开发板的开发设计和产品应用提供了参考。