[作品提交] 【得捷电子Follow me第2期】项目汇总

xiushen 2023-11-13 14:35 楼主

第一部分：演示视频

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第二部分：项目总结

今天完成了本期活动的全部内容，这次活动使用的是Adafruit ESP32-S3 TFT开发板。使用Visual Studio Code编写代码，完成了开发工具的学习，

学会了烧录circuitpython来进行开发，学会屏幕上显示中文，了网络功能的使用、WS2812B灯的控制、互联网更新日历。

搭建编译环境

首先搭建编译环境，在官网上下载circuitpython文件。依次按rst与boot按键进入uf2模式。

然后把circuitpython拖入到FTHRS3BOOT磁盘中就算完成了。

并在官网上下载Bundle for Version 8.x外置库文件。需要用到里面的库时需存入到ilb文件夹中。完成后就可以开始烧程序了。

【得捷电子Follow me第2期】任务1：

任务内容：控制屏幕，显示中文

1、首先导入内置库”board” “displayio”和外置库”adafruit_display_text”、”adafruit_bitmap_font”。

import board
import displayio
from adafruit_display_text import label, wrap_text_to_lines
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font

2、分别设置字符串与显示屏的各参数。

# 设置要显示的字符串
dis_str = "很荣欣参\n加这次活动"
def screen_dispstr(str):
    # 根据屏幕旋转角度确定每行显示的字符数
    if board.DISPLAY.rotation % 180 == 0:
        char_num = 23  # 横屏
    else:
        char_num = 13  # 竖屏
    strbuf = ""
    for i in range(len(str) / char_num):
        # 将字符串按每行字符数拆分，并添加换行符
        strbuf = strbuf + str[i * char_num:(i + 1) * char_num] + "\n"
    return strbuf
# 初始化显示屏
display = board.DISPLAY
board.DISPLAY.brightness = 0.35
board.DISPLAY.rotation = 0
# 加载字体和设置颜色
font = bitmap_font.load_font("wenquanyi_10pt.pcf")
color = 0x00FFFF
# 创建显示文本的组和标签
text_group = displayio.Group()
text_area = label.Label(font, text=screen_dispstr(dis_str), color=color)
text_area.x = 30
text_area.y = 20
text_area.line_spacing = 1
text_area.scale = 3
text_group.append(text_area)
display.show(text_group)
# 持续显示
while True:
    pass

最后while死循环定格屏幕。

【得捷电子Follow me第2期】任务2：网络功能的使用

任务内容：1、创建热点、让手机可以连接到热点。2、连接wifi或者手机创建的热点。

1、创建热点
一、调用外部库。

import os
import wifi
import adafruit_requests

二、创建热点。并将调试信息显示在屏幕上以便于调试。

print("ESP32-S3 Access Point Test")
print(f"My MAC address: {[hex(i) for i in wifi.radio.mac_address]}")
wifi.radio.start_ap(os.getenv("AP_SSID"), os.getenv("AP_PASSWORD"))
print(f"My SSID: {"esp32"}")
print(f"My PASSWORD: {"987654321"}")
while True:
    pass

并且在settings.toml中输入我们想要创建的热点名称和密码即可。

屏幕上调试画面如下。

手机可以正常连接到热点。

2、连接wifi。
只需要在settings.toml中输入我们想要链接的wifi账号和密码即可。

连接后屏幕上显示出了ip地址。

【得捷电子Follow me第2期】任务3：控制led灯闪烁

任务：使用按钮控制WS2812B的颜色切换。

1.调用外部库。

import time
import board
import digitalio
import neopixel

2.然后定义WS2812B的颜色数组

RAINBOW_COLORS = [
    (255, 0, 0),     # 红
    (255, 165, 0),   # 橙
    (255, 255, 0),   # 黄
    (0, 255, 0),     # 绿
    (0, 0, 255),     # 蓝
    (75, 0, 130),    # 靛蓝
    (238, 130, 238)  # 紫
]

3、其次我们定义引脚功能。完成按键逻辑功能，WS2812B的亮灭。

#初始为红
Color = RAINBOW_COLORS[0]
# 初始化btn按钮对象
button = digitalio.DigitalInOut(board.BOOT0)
# 设置btn引脚为输入
button.direction = digitalio.Direction.INPUT
# 设置btn引脚为上拉
button.pull = digitalio.Pull.UP
debounce_delay = 0.1  # 消抖延迟，单位为秒
button_pressed = False
pixel = neopixel.NeoPixel(board.NEOPIXEL, 1)
pixel.brightness = 0.3

4、最后采用while循环的方式读取按键，切换WS2812B颜色。

while True:
    if not button.value and not button_pressed:  # 按键被按下且之前未被按下
        button_pressed = True
        time.sleep(debounce_delay)  # 延迟一段时间进行消抖
        if not button.value:  # 确认按键仍然被按下
            Color = RAINBOW_COLORS[Color_Num]
            # 设置led颜色
            pixel.fill(Color)
            Color_Num += 1
            if Color_Num == 7:
                Color_Num -= 7
    elif button.value:  # 按键未被按下
        button_pressed = False

【得捷电子Follow me第2期】任务4-1：日历和时钟

任务内容：完成本任务需要在显示文字的基础上增加互联网的功能，完成天气与日历的实时更新。

1.导入需要用到的库。

import board
# 导入displayio库（内置的）
import displayio
# 导入外部库adafruit_imageload，如果没有就在教程附件下载
import adafruit_imageload
# 导入外部库adafruit_display_text里的lable，用于显示标签
from adafruit_display_text import label
# 导入外部库adafruit_bitmap_font里的lable
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font#用于显示字体
# 导入os库，用来获取wifi信息
import os
# 导入rtc库，实现RTC时钟
import rtc
# 导入wifi、time库备用
import wifi
import time
# 导入网络库备用
import ssl
import socketpool
import adafruit_ntp
import adafruit_requests

2、创建组储存时间地点等信息

# 使用固件自带的屏幕设备，不需要另行初始化屏幕参数
display = board.DISPLAY
group = displayio.Group()
# 加载图片
image, palette = adafruit_imageload.load("/pic/pic.png")
# 是否开启透明
palette.make_transparent(0)
# 创建图片布局
grid = displayio.TileGrid(image, pixel_shader=palette)
# 将图片布局添加到图像组，由于是第一个添加的，默认是最下层
group.append(grid)
# 加载字体并定义字体颜色为黑色
font = bitmap_font.load_font("/font/wenquanyi_13px.pcf")
nun_font = bitmap_font.load_font("/font/wenquanyi_13px.pcf")
color = 0x000000
# 初始化日期标签并设置x，y轴绘图坐标，然后将标签添加到图像组
date = label.Label(font, text="11月7日", color=color,scale=2)
date.x = 20
date.y = 25
group.append(date)
# 初始化地点标签并设置x，y轴绘图坐标，然后将标签添加到图像组
location = label.Label(font, text="孝感市孝南区", color=color,scale=2)
location.x = 20
location.y = 50
group.append(location)
# 初始化星期标签并设置x，y轴绘图坐标，然后将标签添加到图像组
week = label.Label(font, text="周二", color=color,scale=2)
week.x = 20
week.y = 75
group.append(week)
# 初始化温度标签并设置x，y轴绘图坐标，然后将标签添加到图像组
temp = label.Label(font, text="1°", color=color,scale=2)
temp.x = 20
temp.y = 100
group.append(temp)
# 初始化时间标签并设置x，y轴绘图坐标，然后将标签添加到图像组
timeL = label.Label(font, text="22:20", color=color,scale=2)
timeL.x = 60
timeL.y = 100
group.append(timeL)
# 初始化天气标签并设置x，y轴绘图坐标，然后将标签添加到图像组
tempzh = label.Label(font, text="晴", color=color,scale=2)
tempzh.x = 150
tempzh.y = 100
group.append(tempzh)
# 显示修改后的图像组
display.show(group)

3、连接到wifi

# 使用os.getenv函数，从setting.toml文件里获取wifi ssid和密码
ssid = os.getenv("CIRCUITPY_WIFI_SSID")
password = os.getenv("CIRCUITPY_WIFI_PASSWORD")
# 连接到 wifi
print("Connecting to", ssid)
wifi.radio.connect(ssid, password)
print("Connected to", ssid)

4、借用高德开放平台的web服务，需要取得web天气服务的key。利用ntp更新时间，输入自己所在的地区的城市id，获取天气和温度情况

# 使用adafruit_ntp.NTP函数初始化ntp服务，第一个函数是确定网络连接端口，
# 第二个函数设置时区，中国是+8时区，第三个函数用来指定ntp服务器地址
pool = socketpool.SocketPool(wifi.radio)
ntp = adafruit_ntp.NTP(pool, tz_offset=8, server="ntp.aliyun.com")
# 使用ntp时间更新系统时间
rtc.RTC().datetime = ntp.datetime
def get_wday(wday):
    if (wday == 0):
        return "周一"
    elif (wday == 1):
        return "周二"
    elif (wday == 2):
        return "周三"
    elif (wday == 3):
        return "周四"
    elif (wday == 4):
        return "周五"
    elif (wday == 5):
        return "周六"
    elif (wday == 6):
        return "周日"
# 初始化requests对象
pool = socketpool.SocketPool(wifi.radio)
requests = adafruit_requests.Session(pool, ssl.create_default_context())
def get_weather():
    # 设置城市id
    city = "420902"
    # 这个函数使用的是高德API，使用该API需要先去注册相关账户，申请key。
    key = "83e63e24774f7cdcc123e664f1a017a3"
    # 拼接天气链接url
    getweather_url = "https://restapi.amap.com/v3/weather/weatherInfo?city=" + city + "&key=" + key
    # 获取天气json数据
    response = requests.get(getweather_url)
    json_resp = response.json()
    # 关闭连接
    response.close()
    # 解析json数据，并返回温度和天气信息
    for da in json_resp["lives"]:
        #print(da["temperature"])
        return da["temperature"], da["weather"]
# 先创建一个status变量，用来在设备启动时获取天气信息
status = "boot"

5.最后使用while循环实时更新时间与天气。

# 主循环
while True:
    # 每秒获取一次本地RTC时间
    t = time.localtime()
    # 首次启动或者本地RTC时间的分钟属性为0时，更新日期标签和天气标签
    if (status == "boot" or t.tm_min == 0):
        # 更新日期标签
        date.text = "%d月%d日" % (t.tm_mon, t.tm_mday)
        week.text = get_wday(t.tm_wday)
        # 获取天气信息
        str_t, str_tz =  get_weather()
        # 更新温度标签
        temp.text = "%s°" % (str_t)
        # 更新天气标签
        tempzh.text = str_tz
        status = "updated"
    # 每隔1秒 更新一次时钟标签，用于动态显示
    if (t.tm_sec % 2 == 0):
        timeL.text = "%02d:%02d" % ( t.tm_hour, t.tm_min)
        timeL.color = 0x000000
    else:
        timeL.text = "%02d:%02d" % ( t.tm_hour, t.tm_min)
        timeL.color = 0xD9D7C9
    # 刷新屏幕
    display.show(group)
    # 休眠1秒
    time.sleep(1)