得捷电子Follow me第2期日历&时钟

西电小学僧

得捷电子Follow me第2期日历&时钟 [复制链接]

#【得捷电子Follow me第2期】联网天气时钟

##视频链接
https://training.eeworld.com.cn/video/38584

##代码连接
https://download.eeworld.com.cn/detail/%E8%A5%BF%E7%94%B5%E5%B0%8F%E5%AD%A6%E5%83%A7/629821

##任务1：控制屏幕显示中文
完成屏幕的控制，并且能显示中文
搭配器件：Adafruit ESP32-S3 TFT Feather
###相关库介绍
####board
board模块是核心模块,提供了对各个设备的访问接口
代码中将使用board.DISPLAY获取固件预设好的对显示屏的接口
####displayio
displayio模块是核心模块提供了驱动显示器的接口
代码中将使用Group()构建用于显示的像素组
TileGrid()函数把导入的位图转换成像素网络
Group.append()来在像素组中加入对象
####adafruit_imageload
adafruit_imageload并不是核心模块，所以需要在开发板中的lib文件夹中放入对应的mpy文件。另外，为了使IDE可以识别此模块需要在python开发环境中安装adafruit-circuitpython-imageload
该模块提供了将图像文件解码为所提供类型的位图和调色板对象的函数
代码中将使用load()函数导入放在开发板中的位图
####adafruit_display_text
adafruit_display_text同样不是核心模块，需要导入对应的mpy文件，并安装adafruit-circuitpython-display-text库
该库向用户提供了使用CircuitPython的Displayio显示文本的能力
代码中将使用label.Label()构建文本标签对象
label.Label.x以及label.Label.y控制标签对象的位置
####adafruit_bitmap_font 
adafruit_bitmap_font不是核心模块，需要导入对应的mpy文件，并安装adafruit-circuitpython-bitmap-font库
该库用来加载位图字体（BDF、PCF）到CircuitPython的显示器。
代码中load_font()函数用来加载开发板中存放的位图字体。
###代码
代码中需要的import有
```python
import board
import displayio
import adafruit_imageload
from adafruit_display_text import label
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font
```
导入背景图并转换为像素网络
```python
image, palette = adafruit_imageload.load('/resource/back.bmp', bitmap=displayio.Bitmap, palette=displayio.Palette)
tile_grid = displayio.TileGrid(image, pixel_shader=palette)
```
构建像素组Group类型并加入背景图
```python
group = displayio.Group()
group.append(tile_grid)
```
加载pcf格式位图字体
```python
word_font = bitmap_font.load_font('/resource/word.pcf')
num_font = bitmap_font.load_font('/resource/num.pcf')
```
构建需要的文字标签并加入像素组中
```python
date = label.Label(word_font, text='10月13日', color=0xee7959)
date.x = 10
date.y = 20
group.append(date)
week = label.Label(word_font, text='周五', color=0x45465e)
week.x = 120
week.y = 20
group.append(week)
timer = label.Label(num_font, text='10:17', color=0x779649)
timer.x = 15
timer.y = 65
group.append(timer)
weather = label.Label(word_font, text='阴', color=0x3271ae)
weather.x = 10
weather.y = 110
group.append(weather)
temperature = label.Label(word_font, text='10℃-15℃', color=0x3271ae)
temperature.x = 60
temperature.y = 110
group.append(temperature)
```
将像素组中的内容显示到屏幕上
```python
board.DISPLAY.show(group)
```
循环
```python
while True:
  pass
```
###效果图

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_750253" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=750253&handlekey=savephoto_750253">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

##任务2：网络功能使用
完成网络功能的使用，能够创建热点和连接到WiFi
###相关库介绍
####wifi
此模块为核心模块提供必要的低级功能，用于管理 WiFi连接。
代码中使用radio.connect()创建连接
radio.ping()测试连接情况
###代码
相比于任务1的代码新增以下import
```python
import ipaddress
import os
import time
import wifi
```
并在while True前加入以下wifi连接代码
读取settings.toml中的SSID和PASSWORD
```python
ssid = os.getenv("WIFI_SSID")
password = os.getenv("WIFI_PASSWORD")
```
连接WIFI
```python
while True:
  print('try to connect '+password+'@'+ssid)
  wifi.radio.connect(ssid, password)
  if wifi.radio.ping(ipaddress.IPv4Address('114.114.114.114')) is not None:
  print('wifi connected')
  break
  print('wifi connect failed')
  time.sleep(1)
```
###效果图

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_750254" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=750254&handlekey=savephoto_750254">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

##任务3：控制WS2812B
使用按键控制板载Neopixel LED的显示和颜色切换
###相关库介绍
####neopixel
此模块并不是核心模块，所以需要在开发板中的lib文件夹中放入对应的mpy文件。并安装adafruit-circuitpython-neopixel库。其提供了对NeoPixel的高级驱动。
代码中使用NeoPixel()创建用来控制板上neopixel灯的对象。
####adafruit_led_animation
此模块并不是核心模块，所以需要在开发板中的lib文件夹中放入对应的mpy文件。并安装adafruit-circuitpython-led-animation库。其提供了执行各种LED动画任务的能力。
代码中使用animation.colorcycle.ColorCycle()创建动画对象。animation.colorcycle.ColorCycle.animate()来执行动画。
###代码
相比任务2的代码增加以下import
```python
import neopixel
from adafruit_led_animation.animation.colorcycle import ColorCycle
```
并在while True前加入以下neopixel控制代码
```python
pixel = neopixel.NeoPixel(board.NEOPIXEL, 1, brightness=0.3)
color_cycle = ColorCycle(pixel,0.5)
```
在while True循环中加入动画执行命令
```python
color_cycle.animate()
```
###效果图

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_750255" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=750255&handlekey=savephoto_750255">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

##任务4：日历&时钟
完成一个可通过互联网更新的万年历时钟，并显示当地的天气信息
###相关库介绍
####adafruit_ntp
此模块并不是核心模块，所以需要在开发板中的lib文件夹中放入对应的mpy文件。并安装adafruit-circuitpython-ntp库。此模块提供了网络时间协议功能。
代码中使用NTP.datetime来获得网络时间以更新RTC时间。
####adafruit_requests
此模块并不是核心模块，所以需要在开发板中的lib文件夹中放入对应的mpy文件。并安装adafruit-circuitpython-requests库。其提供了HTTP命令的请求类。
代码中使用Session()构建请求类；Session.get()发送请求以获得天气信息。
####rtc
rtc模块为核心模块，提供了对rtc时钟的读写支持。
代码中使用RTC.datetime更新rtc时间；RTC.localtime获得rtc时间。
###代码
相比任务3的代码加入以下import
```python
import ssl
import adafruit_ntp
import adafruit_requests
import rtc
import socketpool
```
返回文字版周几的函数
```python
def get_wday(week_today):
  if week_today == 0:
  return "周一"
  elif week_today == 1:
  return "周二"
  elif week_today == 2:
  return "周三"
  elif week_today == 3:
  return "周四"
  elif week_today == 4:
  return "周五"
  elif week_today == 5:
  return "周六"
  elif week_today == 6:
  return "周日"
```
在网上获得天气信息的函数
```python
def get_weather():
  requests = adafruit_requests.Session(socketpool.SocketPool(wifi.radio), ssl.create_default_context())
  appid = os.getenv("appid")
  appsecret = os.getenv("appsecret")
  res = requests.get(
  'https://v0.yiketianqi.com/free/day?appid=%s&appsecret=%s&unescape=1' % (appid, appsecret)).json()
  return res['wea'], res['tem_night'], res['tem_day']
```
更新RTC时间为NTP获取的时间
```python
rtc.RTC().datetime = adafruit_ntp.NTP(socketpool.SocketPool(wifi.radio), tz_offset=8, server='ntp.aliyun.com').datetime
```
读取时间并将文字修改为对应的时间和天气
```python
time_now = time.localtime()
date.text = '%d月%d日' % (time_now.tm_mon, time_now.tm_mday)
week.text = get_wday(time_now.tm_wday)
wea, tem_night, tem_day = get_weather()
weather.text = wea
temperature.text = '%s℃-%s℃' % (tem_night, tem_day)
```
循环内加入代码使整点更新天气，0时0分更新日期
```python
time_now = time.localtime()
  timer.text = '%02d:%02d' % (time_now.tm_hour, time_now.tm_min)
  if time_now.tm_min == 0:
  wea, tem_night, tem_day = get_weather()
  weather.text = wea
  temperature.text = '%d℃-%d℃' % (tem_night, tem_day)
  if time_now.tm_hour == 0:
    date.text = '%d月%d日' % (time_now.tm_mon, time_now.tm_mday)
    week.text = get_wday(time_now.tm_wday)
```
###效果图

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_750256" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=750256&handlekey=savephoto_750256">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

##心得
之前在学校多做一些常规嵌入式C语言开发 所以非常感谢EEworld论坛和得捷电子提供举办的Follow me活动 让我也体验了一下用 python来开发嵌入式设备的感觉。
本次活动所使用的硬件Adafruit ESP32-S3 TFT Feather 这是一块adafruit出品的 esp32 s3开发板性能很高 并配备了丰富的接口和tft显示屏。希望这样的活动越来越多。

秦天qintian0303

界面很好看啊，存了很多图片吗

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