基于ESP32和MicroPython实现超声波烘干机的程序设计

请写出使用 Micropython 编写程序，基于 ESP32 实现超声波烘干机的主要功能。该系统主要由 ESP32 微控制器、OLED 显示屏、超声波模块和电机模块组成。程序的主要功能是使用超声波模块测量物体距离，并将其显示在 OLED 显示屏上。当物体距离达到设定阈值时，程序将启动小直流电机，实现烘干机的自动控的总体方案设计与分析中的总体方案设计部分。

好的，下面是一个基于 MicroPython 编写的程序，用于实现超声波烘干机的主要功能。该系统由 ESP32 微控制器、OLED 显示屏、超声波模块和电机模块组成。程序的主要功能是使用超声波模块测量物体距离，并将其显示在 OLED 显示屏上。当物体距离达到设定阈值时，程序将启动小直流电机，实现烘干机的自动控制。

硬件连接

1. ESP32 微控制器
2. OLED 显示屏 (I2C 接口)
3. 超声波模块 (如 HC-SR04)
4. 小直流电机 (通过 MOSFET 或继电器控制)

连接示意图

• OLED 显示屏

  • VCC -> 3.3V
  • GND -> GND
  • SCL -> GPIO22
  • SDA -> GPIO21

• 超声波模块

  • VCC -> 5V
  • GND -> GND
  • Trig -> GPIO5
  • Echo -> GPIO18

• 小直流电机

  • 通过 MOSFET 或继电器控制
  • 控制引脚 -> GPIO19

程序代码

from machine import Pin, I2C, PWM
import ssd1306
import time

# 初始化 I2C 和 OLED 显示屏
i2c = I2C(scl=Pin(22), sda=Pin(21))
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c)

# 初始化超声波模块
trig = Pin(5, Pin.OUT)
echo = Pin(18, Pin.IN)

# 初始化电机控制引脚
motor = Pin(19, Pin.OUT)

# 设置距离阈值 (单位: 厘米)
distance_threshold = 10

def measure_distance():
    # 发送超声波脉冲
    trig.value(0)
    time.sleep_us(2)
    trig.value(1)
    time.sleep_us(10)
    trig.value(0)
    
    # 等待回声信号
    while echo.value() == 0:
        pass
    start = time.ticks_us()
    
    while echo.value() == 1:
        pass
    end = time.ticks_us()
    
    # 计算距离 (单位: 厘米)
    duration = time.ticks_diff(end, start)
    distance = (duration / 2) / 29.1
    return distance

def display_distance(distance):
    oled.fill(0)
    oled.text("Distance:", 0, 0)
    oled.text("{:.2f} cm".format(distance), 0, 20)
    oled.show()

def control_motor(distance):
    if distance <= distance_threshold:
        motor.value(1)  # 启动电机
    else:
        motor.value(0)  # 关闭电机

while True:
    distance = measure_distance()
    display_distance(distance)
    control_motor(distance)
    time.sleep(1)

代码说明

1. 初始化 I2C 和 OLED 显示屏：使用 machine.I2C 初始化 I2C 接口，并使用 ssd1306.SSD1306_I2C 初始化 OLED 显示屏。
2. 初始化超声波模块：设置 Trig 引脚为输出，Echo 引脚为输入。
3. 初始化电机控制引脚：设置电机控制引脚为输出。
4. 设置距离阈值：定义一个距离阈值，当测量距离小于等于该阈值时启动电机。
5. 测量距离：通过发送和接收超声波脉冲来测量距离，并计算出距离值。
6. 显示距离：在 OLED 显示屏上显示测量到的距离。
7. 控制电机：根据测量到的距离控制电机的启动和关闭。

总体方案设计与分析

1. 硬件设计：选择合适的传感器和控制器，确保各模块之间的连接和通信正常。
2. 软件设计：编写程序实现各模块的功能，包括距离测量、显示和电机控制。
3. 系统集成：将硬件和软件集成在一起，确保系统能够稳定运行。
4. 测试与调试：对系统进行测试和调试，确保其能够在不同环境下正常工作。

通过以上步骤，可以实现一个基于 ESP32 的超声波烘干机系统。