大家好，我是吉田！
随着居家办公的时间越来越多，我想创造一个让人更加舒适地享受居家时光的环境，创作一个有助于我在家工作或做事的设备。
您可能也注意到了，在家办公时，很容易一坐就是很长时间，或者过于专注于工作而无法注意房间环境，甚至导致工作效率下降。在这里，我想为大家介绍一种能够用各种传感器检测您工作台周围的环境、并使其与Raspberry Pi联动将空间环境可视化、可以自动营造舒适空间的设备。
本部分的流程
- 使用Raspberry Pi和传感器让您的家中或房间内更舒适
- 什么是罗姆的“SensorMedal”？
- 用SensorMedal来测量值
- 本项目所需部件和所学知识
- 总结
1. 使用Raspberry Pi和传感器让您的家中或房间内更舒适
现在，让我们列举一下在家办公或做事时，都有哪些事情让您觉得“要是能自动搞定就好了（要是有这些功能就好了）”。然后尝试写下它们的改进方法。
我暂且列出了以下项目：
| 编号 | 检测功能 | 检测后希望具备的功能 |
| 1 | 检测房间的温度 | 根据室温控制风扇等 |
| 2 | 检测房间的舒适度（例如湿度） | 如果湿度高，将空调设置为除湿模式 |
| 3 | 检测工作台周围的亮度 | 亮度不够时自动开灯 |
| 4 | 检查所在环境的噪声水平 | 如果太吵，用遥控器调低音量 |
| 5 | 检测坐在椅子上的时间 | 检测到坐的时间太久（久坐不动），督促主人站起来活动活动 |
| 6 | 确认天气 | 如果天气预报有雨，提醒主人将晒在外面的衣物收回来 |
| 7 | 在固定时间执行任务 | 播放能让人转换心情的信息或音乐等 |
竟然列出了这么多项目！现在，让我们想想应该设计一种什么样的机制来完成这些任务，比如用什么传感器测量这些项目，然后用Raspberry Pi分析，并让各种硬件来协助执行这些任务。用什么样的组合能实现这些目标呢？想想就让人兴奋！
2. 什么是罗姆的“SensorMedal”？
在检测房间环境方面，比如前面提到的温湿度和亮度等，实际上可以用罗姆的传感器来测量。在罗姆的传感器中，有一款名为“SensorMedal（SensorMedal-EVK-002）”的产品，它使用纽扣电池即可驱动，便携，体型小巧却集成了多种传感器。
这个“SensorMedal”是一款传感器评估套件，集成了BLE模块和温湿度、照度、加速度等6种传感器，还配有低功耗微控制器，使用1枚纽扣电池即可驱动几个月。
将其安装在房间中，可以让它测量环境，还可以通过连接Raspberry Pi和蓝牙赋予其多种功能。
具体而言，是将以下规格的传感器都集成在一块小小的电路板上了。
传感器
| 传感器类型 | 产品名称 | 工作电压范围(V) | 工作温度范围(℃) | 备注 |
| 加速度传感器 | KX126-1063 | 1.71～3.6 | -40～+85 |
|
| 地磁传感器 | BM1422AGMV | 1.7～3.6 | -40～+85 |
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| 气压传感器 | BM1383AGLV | 1.7～3.6 | -40～+85 |
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| 照度传感器 | BH1721FVC | 2.4～3.6 | -40～+85 |
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| 霍尔IC | BU52072GWZ | 1.65～3.6 | -40～+85 |
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| 温湿度传感器 | SHT31 | 1.7～3.6 | -40～+85 |
|
Bluetooth® 模块
| 产品名称 | 电源电压(V) | 工作温度(℃) | 主机CPU | 支持规格 | 使用频段 | 发送输出 | 接收灵敏度 | 备注 |
| MK71251-01 | 2.0～3.6 | -20～+75 | 同步串行 或 UART | Bluetooth® Core Spec v4.1 (Single mode) | 2.4GHz ISM Band | 0 / -6 / -12 / -18dBm | -85dBm | Bluetooth® 认证：QDID:77987(End Product)无线认证：TELEC/FCC/IC/CE |
低功耗微控制器
| 产品名称 | 工作电压(V) | 工作频率 (Max.) | 最短指令时间 | 消耗电流(Typ.@HALT) | 工作温度(℃) | ROM/RAM | ||||
| 低速时钟 | 高速时钟 | ROM类别 | ROM(Byte) | Flash(Byte) | RAM(Byte) | |||||
| ML620Q504H | 1.8～5.5 | 32.768kHz （内置RC振荡） |
16MHz （内置RC振荡） |
62.5ns （以16MHz运行时） |
0.45μA | -40～+85 | Flash | 64K | 2K | 6K |
这次，我们将使用SensorMedal中的温湿度传感器(SHT31)和照度传感器(BH1721FVC)
3. 用SensorMedal来测量值
在使用Raspberry Pi等工具创作电子作品之前，让我们先连接智能手机和SensorMedal，确认一下传感器是否正常工作。使用智能手机的应用程序可以立即测量数据，很简单！
在这份用户指南中提供了SensorMedal的使用方法，我们根据这份资料来使用传感器吧！
首先，将电池插入SensorMedal并启动它。电池是一种稍大的纽扣电池，名为“CR2450”。将电池正极朝上插入SensorMedal中。
然后，准备智能手机（iOS 或 Android系统）。我使用的是iPhone。在App Store（应用商店）中搜索“ROHM”，找到应用程序“RHRawDataMedal2”，安装在您的智能手机上。也可以通过
这个链接直接打开应用程序下载界面。
打开已安装的应用程序。如果SensorMedal已经通电，那么您会看到类似“ROHM Medal2_xxxx”字样。
选择并下拉刷新信息。然后会出现如下图所示的画面，稍等片刻，便可以看到传感器正在测量数据。当点击顶部的选项卡时，将会以图表的形式显示加速度、温度、湿度、照度等信息。
左图：测量并显示加速度
右图：测量并显示湿度
现在，可以确认SensorMedal已经启动并且是能够测量数据的。是不是很简单？获取各种数据并不难！当我们再将其与Raspberry Pi连接起来尝试操作其他硬件时，那么电子作品的创作范围就更大了！
4.本项目所需部件和所学知识
接下来，包括上述SensorMedal在内，我们来准备一下能够检测家中或房间内环境、并创造舒适环境的设备所需的零部件。这次我准备的用品清单如下：
| 编号 | 所需零部件 | 说明 |
| 1 | Raspberry Pi4主体 | Raspberry Pi 4 Model B |
| 2 | 罗姆SensorMedal | SensorMedal-EVK-002 |
| 3 | 液晶显示器 | Display-O-Tron HAT |
| 4 | 手机电池 | 3000mAh电池 |
| 5 | 迷你USB风扇 | 可在百元商店购买 |
| 6 | 迷你USB灯 | 可在百元商店购买 |
罗姆SensorMedal（左侧绿色）以及带有液晶Raspberry Pi、风扇、灯和电池连接好的照片
通过制作这款设备，您可以学到的关于传感器和硬件的知识如下：
| 编号 | 可以学到的知识 |
| 1 | 用SensorMedal测量数据的机制 |
| 2 | 通过BLE连接Raspberry Pi的方法 |
| 3 | 通过Raspberry Pi分析和显示传感器数据的方法 |
| 4 | 根据传感器的值控制硬件的方法 |
| 5 | 与其他硬件联动的机制 |
5. 总结
如果您有很多机会在家办公或做事，是不是也常常渴望有一台设备能让您工作台周围的环境更舒适呢？
这次，我们将制作一款设备，让它通过使用SensorMedal和Raspberry Pi测量工作环境并对环境进行优化，自动创造一个舒适的空间。
说起工作台周围的环境，我认为至少包括亮度、室温、湿度等因素。而使用罗姆的传感器，可以轻松地测量这些项目，还可以根据测量结果操作和控制与之连接的硬件。当然，除了这个案例以外，您还可以尝试设计其他能够让您的工作环境更舒适的设备。
在第二部分中，我们将进入设备的实际制作阶段。
敬请期待！
吉田 显一（Yoshiken）
http://blog.ktrips.net
