1.在Raspberry Pi Zero上安装有机EL显示屏

为了给Raspberry Pi Zero添加一块显示屏，本项目中将用到的是Grove的有机EL显示屏，此类显示屏使用起来非常便利。带Grove连接线的有机EL显示屏有两款：尺寸为128×64的OLED横屏和尺寸为96×96的方屏，在Seeed公司的Wiki网页上有详细的使用方法介绍。

Grove OLED 128 x 64 显示屏

为了正常使用这款显示屏，我们需要用到我们的老朋友——ReSpeaker的支持I2C连接的端口，该端口位于ReSpeaker的边上。

将显示屏的Grove连接线插入ReSpeaker边上的端口，接通电源。

要想在Raspberry Pi上使用这块显示屏，首先需要通过raspi-config，启用“I2C”这一连接方式。
此外，在Raspberry Pi上使用Grove，还需要下载库文件grove.py，我们在本系列连载的Grove传感器的应用项目（第2篇）中也用到了这一库文件。先通过下述Github平台，下载grove.py，然后通过Python3下载程序群组。

安装完成后，在名为“grove”的文件夹中，有如下所示的各种程序。因为本项目要使用OLED显示屏，所以我们要使用其中的“grove_oled_display_128x64.py”这一程序。

接下来话不多说，我们通过python3命令来运行这一程序。

就这样，显示屏上出现了“Hello World”这一显示示例，是不是很简单呢？

2.实现显示屏与传感器、红外线等部件之间的联动，提高使用便利性

接下来，我们就要通过这块安装完成的显示屏，来显示各种信息了。首先，要让它像手表一样显示当前时刻。先复制刚刚用到的示例程序，以类似于“grove_oled_time.py”这样的名称，放入相应的文件夹内（本项目中是Programs/watch），然后在在其下述main程序中添加显示当前时刻的函数。

[grove_oled_time.py（添加下述红框部分的函数，用来显示时间）]

运行“grove_oled_time.py”，应该就会如同下述照片一样，在显示屏上显示出当前的日期和时间。

接下来，我们就要将本系列连载第2篇中用到的温湿度传感器插入位于正中间的Grove端口，在显示屏上显示温度和湿度信息了。此时，需要对grove_oled程序进行修改的部分如下（黄色部分）。

# 库文件的导入

from grove.grove_temperature_humidity_sensor import DHT
# DHT11 type
dht11 = DHT("11", 12)

…

# 主程序中
def main():
display = GroveOledDisplay128x64()

while True:
…
humi, temp = dht11.read()
print('DHT{0}, humidity {1:.1f}%, temperature {2:.1f}*'.format(dht11.dht_type, humi, temp))
display.set_cursor(4, 1)
display.puts('Humid: ' + str(humi) + ' %')
display.set_cursor(5, 1)
display.puts('Temp: ' + str(temp) + ' C')

运行上述“grove_oled_temp.py”程序之后，如下图所示，显示屏上就会开始显示房间中的湿度和温度信息。

然后，再安装本系列连载第3篇中用到的红外信号发射LED，在显示屏上显示其结果。请先参照本系列连载中的上一篇文章，完成红外线信号的添加和运行相关的设置。

# 库文件的导入
import RPi.GPIO as GPIO
import subprocess
BUTTON = 17
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(BUTTON, GPIO.IN)

…

# 主程序中
def main():
display = GroveOledDisplay128x64()

while True:
…
state = GPIO.input(BUTTON)
display.set_cursor(4, 1)
display.puts('Irsend: ')
display.set_cursor(5, 1)
if state:
print(‘No IR’)
display.puts('No IR')
else:
subprosess.Popen(”irsend SEND_ONCE remotetv on”)
print(‘RemoteTV On’)
display.puts('remotetv on')

完成之后，运行程序，按下ReSpeaker上的按钮，就会发出红外线信号（电视机的遥控变为ON的状态），显示屏上就会显示“RemoteTV ON”。

3.制作支持语音控制功能的智能手表

最后，我们就要和语音控制功能进行联动，将其制作成常规手表式样的智能手表。

请参照本系列连载的上一篇文章，提前完成Google Cloud Speech使用前的相关准备工作。我们可以通过Google Cloud Console，启用Cloud Speech，安装SDK。

Cloud Speech安装完成后，创建button_watch.py程序，以确保按下该设备的按钮后，就可以开始接收语音指示。这和上次制作遥控器的项目原理基本一样。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
import time
import RPi.GPIO as GPIO
import subprocess

BUTTON = 17
hold_time=1.5
exec_dir = “/home/pi/Programs/watch”

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(BUTTON, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
actions = ['python3 ‘ + exec_dir + ‘assistant_once.py’, #启动Google Assistant
'python3 ‘ + exec_dir + ‘stream_jp_watch.py', #按一次按钮，开始接收语音指示
'python3 ‘ + exec_dir + ‘grove_oled_ir.py'] #按两次按钮，直接启动遥控器

GPIO.add_event_detect(BUTTON,GPIO.FALLING)
while True:
if GPIO.event_detected(BUTTON):
GPIO.remove_event_detect(BUTTON)
now = time.time()
count = 0
GPIO.add_event_detect(BUTTON,GPIO.RISING)
while time.time() < now + hold_time:
if GPIO.event_detected(BUTTON):
count +=1
time.sleep(.3) # debounce time
print(count)
cmd = actions[count]
print(cmd)
if cmd:
subprocess.call(actions[count], shell=True)
GPIO.remove_event_detect(BUTTON)
GPIO.add_event_detect(BUTTON, GPIO.FALLING)

在这一步，我们还要进行相应的设置，确保Raspberry Pi上的按钮每被按一次，Cloud Speech就开始接收指示，当其收到“打开遥控器”或者“测量温度”等语音指示时，就可以运行刚刚创建的程序。
实际上，我已经将用于开始接收语音指示的stream_jp_watch.jp等程序群组，放在了下述网页上，作为示例程序，请各位读者朋友自行复制到自己的Raspberry Pi上。
　https://github.com/ktrips/RasAi/tree/master/Programs/watch
– button_watch.py：按下按钮，就开始接收语音指示
– stream_jp_watch.py：通过Cloud Speech，针对特定的语音指示做出反应，实现传感器的检测、遥控器的操作
– grove_oled_ir.py：遥控器的实际操作程序
– grove_oled_temp.py：温湿度传感器操作程序
– assistant_once.py：Google Assistant的运行程序

程序部分的工作完成，接下来就要制作手表风格的外壳了。而包覆Raspberry Pi Zero的外壳，我选的是橡胶壳。在外壳上，我已经用小刀提前切了一个刚好可以露出显示屏的窗口。另外，为了能够正常使用电源开关和Grove端口，还需要提前开好孔。

我还在橡胶外壳上装了手表表带，把它做成了智能手表的风格。此时，Grove连接线需要往外稍微留一点，以便更换自己喜欢用的传感器。在本项目中，我安装的是刚刚已经设置完成的温湿度传感器，或者红外信号发射LED。

最后，我们再编辑一个运行这些动作的脚本，在Raspberry Pi启动时，让这些动作自动运行。

#!/bin/bash --rcfile

source /etc/bash.bashrc
source ~/.bashrc
source ~/env/bin/activate

export GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS=/home/pi/credentials.json
echo $GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS

cd /home/pi/Programs/watch
echo "Running button_watch.py!"
python button_watch.py
echo "Watch Program is done!"

Description=Smart Watch Auto Run Program

[Service]
ExecStart=/bin/bash /home/pi/Programs/watch/watchd.sh
WorkingDirectory=/home/pi/Programs/watch
Restart=always
User=pi

[Install]
WantedBy=multi-user.target

在Raspberry Pi启动时，要自动启动该脚本，需要如下所示添加服务。

接下来，我们重新启动Raspberry Pi Zero来验证一下。按钮按一次，就会开始接收语音指示。此时，请对着它发出“打开电视机！”或者“打开加湿器”这样的语音指示。如果在设备的红外线接收器附近发出语音指示，则智能手表将会化身遥控器进行工作。另外，按钮按两次，则会直接运行您自己喜欢的程序。长按按钮，则Google Assistant启动，然后就会告诉我们天气以及路线等信息。

除此以外，建议各位读者朋友试着更换成其他Grove传感器，进行各种尝试。只要给手表发出语音指示，就能使用遥控功能和Assistant功能。这样，一款充满未来气息的智能手表就制作完成了！

4.总结

在本项目中，我们在Raspberry Pi Zero上安装显示屏，试着制作了一款智能手表。它集成了之前项目中的传感器和遥控功能，再加上语音识别功能，称得上是一款货真价实的智能手表。

值得一提的是，我们只需要替换成Grove的其他各类传感器，就能相应地显示其他信息。比如说，如果使用空气清洁度传感器，就可以用于空气净化器的检测。此外，如果安装GPS或者心率传感器等部件，还可以将其用作健康管理设备。

“使用小巧的Raspberry Pi Zero制作移动设备！”系列共四篇，本篇是最终篇。相信各位读者朋友也已经清楚，使用Raspberry Pi Zero，确实可以制作各种各样的外形小巧、而且支持声控功能的智能设备。建议您今后也一定要尝试使用Raspberry Pi制作智能化的电子作品！感谢大家的阅读！

本系列连载的内容

第1篇：使用Raspberry Pi Zero和Raspberry Pi Hat轻松进行电子制作！
第2篇：使用Grove传感器制作环境检测设备！
第3篇：制作声控多功能遥控器！
第4篇：制作小屏智能手表！（本文）

吉田　显一（Yoshiken）

在普通公司工作的上班族，非常喜欢创作的周末创客，出版了电子书MESHBOOK，平时也写写博客。

http://blog.ktrips.net