13、探索 Sense HAT：功能、编程与项目实践

探索 Sense HAT：功能、编程与项目实践

1. Sense HAT 概述

Sense HAT 是一款小型插件板，它由 Raspberry Pi 与英国航天局和欧洲航天局（ESA）合作开发。之所以被称为 “Sense”，是因为该板包含了多个传感器；“HAT” 代表 “Hardware Attached on Top”，意味着它可以附着或插入到 Raspberry Pi 的顶部。Sense HAT 借助其内置传感器，能够灵活地进行各种环境测量，并且它是专门为 Astro Pi 挑战赛而开发的。此外，还有基于模拟器的版本，方便学生在没有实体板的情况下进行实验。

Sense HAT 板具有以下特点：
- 8 × 8 RGB LED 矩阵，具备 15 位颜色分辨率
- 五按钮操纵杆，支持左、右、上、下和确认操作
- 陀螺仪（角速度传感器）：±245/500/2000 dps
- 加速度计（线性加速度传感器）：±2/4/8/16 G
- 磁力计（磁传感器）：±4/8/12/16 高斯
- 气压计：260 - 1260 hPa
- 温度传感器（与气压计配合）：在 0 - 65ºC 范围内精度为 ±2ºC
- 相对湿度传感器：在 20 - 80% 范围内精度为 ±4.5%
- 温度传感器（与湿度配合）：在 15 - 40ºC 范围内精度为 ±0.5ºC
- 图形控制器芯片

2. Sense HAT 接口

Sense HAT 板由 7 个主要组件和一个 LED 矩阵组成，这些组件通过 I²C 总线接口进行控制。主要组件如下表所示：
| 组件 | I²C 总线地