Mixly开源项目设计15: 霾迹彩蛋

雾霾是目前困扰我国的环境难题，这个难题同样在洛杉矶、伦敦等城市发生过。2016年冬天，雾霾侵袭了大半个中国，京津冀地区

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如下页图3所示，接下来要处理的是红外粉尘传感器与Arduino板的连接。

接线过程中需要使用一个数字端口、一个模拟端口和两个供电端口。如下页表1所示，笔者选择用数字端口2控制红外粉尘传感器当中的LED，用模拟端口A0来接受雾霾浓度的测量值。

改装：LCD屏幕和多色LED的连接

如图4所示，显示屏可以更为精细地显示当前雾霾传感器的测量值，在改装环节中可以将它和用于直观显示雾霾状况的多色LED配合起来使用。其中显示器的接线图如图5所示。

表2是其相对应的表示图表。

多色LED可用来直观演示雾霾的变化情况，它相当于把3个LED灯合并在一起，分别表示红色、绿色和蓝色，这三种颜色被称为光的三原色，因此通过它们之间的组合可以混合出各种颜色（如图6）。

具体的接线如表3所示。

通过RGB的组合，可以让多色LED呈现出多种不同的颜色，在UNO控制板中，R、G、B的数值分别用模拟输出控制，模拟输出从0到255的数值，这个数值越大代表某种颜色的色光越亮。

RGB灯与Arduino连接，用来显示雾霾等级。笔者查找资料得出：PM2.5浓度为0～50ug/m3，等级为优，用绿色代表；PM2.5浓度为50～100ug/m3，等级为良，用黄色代表；PM2.5浓度为100～150ug/m3，等级为一般，用橙色代表；PM2.5浓度为150～200ug/m3，等级为较差，用红色代表；PM2.5浓度为200～300ug/m3，等级为差，用紫色代表；PM2.5浓度为300～500ug/m3，等级为极差，用深紫色代表（因为RGB灯紫色和深紫色对比不明显，因此最高等级定为蓝色）。经过调试，这六种颜色的RGB参数如下页表4所示。

笔者最终使用3D建模软件设计出一个UNO控制板和LED彩灯的外壳，这样就完成了作品的制作（如下页图7）。

玩转：使用Mixly的液晶屏库

笔者在这个项目中使用的液晶屏为1602，意思是它可以显示两行，每一行可以显示16个英文字母或者数字，首先需要对其M行初始化操作（如图8）。

接下来，需要按照粉尘传感器的标定函数来确定液晶屏的显示情况。需要注意的是，因为涉及复杂的小数运算，变量a、b、c的数值均应为小数，不能使用整数（如图9）。

这样就完成了液晶屏显示的效果，之后是让彩灯根据c的数值展现出不同的颜色，程序如图10所示。作品完成后，就可以用不同色光表示不同雾霾指数了。

分享：在创酷网上分享你的作品

使用创酷网（）可以将一个创客作品分享到互联网上，但需要提前申请一个账号，然后将分步骤的文件分别上传，对于这种涉及3D打印的作品，还可以将3D建模的原始模型一并上传，以便他人模仿该作品（如图11）。

通过分享，在方便他人重新制作这款作品的同时，也可以得到一些社群的反馈。这给了笔者两点启示：第一，通过分布式的加工中心，很多对生活有用的产品可以不通过大工业生产获得，完全可以由创客空间自行获得。第二，这种分布式的生产，可以使物质的丰富被可循环利用的方案的丰富替代，有可能获得一种新的工业形态以至于文明形态，而这正是创客教育最值得期许的事情。从教学层面来看，该案例比较复杂，也比较综合，如果作为一个一天的项目课程，它可以让很多学生一次性地从零起点接触到程序设计、开源硬件和3D打印三种基本技能，不失为一种比较好的针对少课时或者营地课程的选择。

本案例的分享视频将会在以下公众号中陆续登载。