【得捷电子Follow me第1期】项目总结

lugl4313820

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本帖最后由 lugl4313820 于 2023-6-26 14:56 编辑

【感谢】感谢EEWORLD与得捷电子提供了这次非常有意义的活动

根据项目的要求，我完成项目如下：

一、环境搭建工作

该任务发表帖子为：【得捷电子Follow me第1期】开箱及学习使用hello world - Digi-Key得捷电子技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)

二、驱动外设任务

1、驱动OLED屏，发表帖子为：【得捷电子Follow me第1期】第2步学习驱动OLED - Digi-Key得捷电子技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)

2、驱动GPS，获取定位信息，发表帖子为：【得捷电子Follow me第1期】第3步获取GPS定位信息 - Digi-Key得捷电子技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)

3、连接wifi，获取IP地址等，发表帖子为：【得捷电子Follow me第1期】连接wifi - Digi-Key得捷电子技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)

4、实现mqtt数据收发，发表帖子为：【得捷电子Follow me第1期】MQTT数据收发 - Digi-Key得捷电子技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)

5、实现NTC获取时间，发表帖子为：【得捷电子Follow me第1期】NTP获取网络时间+电子时钟 - Digi-Key得捷电子技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)

三、项目介绍

综合项目为制作一个带有日历的温湿度计

1、项目的主要功能：显示室内的温度与湿计，同时显示日历

2、实现步骤

1）实现wifi连入局域网，代码为：

ssid='SSID'
passwd='pwssword'

wlan = None
max_wait = 10

wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
wlan.connect(ssid, passwd)

# Wait for connect or fail
max_wait = 10

while max_wait > 0:
    if wlan.status() < 0 or wlan.status() >= 3:
        break
    max_wait -= 1
    print('waiting for connection...')
    time.sleep(1)
    
if wlan.status() != 3:
    raise RuntimeError('network connection failed')
else:
    print('connected')
    status = wlan.ifconfig()
    print('ip = ' + status[0])

2) 实现NTC获取时间，并更新RTC时间，代码如下：

def sync_ntp():
     ntptime.NTP_DELTA = 3155644800   # 可选 UTC+8偏移时间（秒），不设置就是UTC0
     ntptime.host = 'ntp1.aliyun.com'  # 可选，ntp服务器，默认是"pool.ntp.org"
     ntptime.settime()   # 修改设备时间,到这就已经设置好了

3、驱动OLED屏，ssd1306的驱动代码如下：

from micropython import const
import framebuf


# register definitions
SET_CONTRAST = const(0x81)
SET_ENTIRE_ON = const(0xA4)
SET_NORM_INV = const(0xA6)
SET_DISP = const(0xAE)
SET_MEM_ADDR = const(0x20)
SET_COL_ADDR = const(0x21)
SET_PAGE_ADDR = const(0x22)
SET_DISP_START_LINE = const(0x40)
SET_SEG_REMAP = const(0xA0)
SET_MUX_RATIO = const(0xA8)
SET_COM_OUT_DIR = const(0xC0)
SET_DISP_OFFSET = const(0xD3)
SET_COM_PIN_CFG = const(0xDA)
SET_DISP_CLK_DIV = const(0xD5)
SET_PRECHARGE = const(0xD9)
SET_VCOM_DESEL = const(0xDB)
SET_CHARGE_PUMP = const(0x8D)

# Subclassing FrameBuffer provides support for graphics primitives
# http://docs.micropython.org/en/latest/pyboard/library/framebuf.html
class SSD1306(framebuf.FrameBuffer):
    def __init__(self, width, height, external_vcc):
        self.width = width
        self.height = height
        self.external_vcc = external_vcc
        self.pages = self.height // 8
        self.buffer = bytearray(self.pages * self.width)
        try:
            super().__init__(self.buffer, self.width, self.height, framebuf.MONO_VLSB)
            self.init_display()
        except Exception as e:
            print("erro"  +str(e))

    def init_display(self):
        for cmd in (
            SET_DISP | 0x00,  # off
            # address setting
            SET_MEM_ADDR,
            0x00,  # horizontal
            # resolution and layout
            SET_DISP_START_LINE | 0x00,
            SET_SEG_REMAP | 0x01,  # column addr 127 mapped to SEG0
            SET_MUX_RATIO,
            self.height - 1,
            SET_COM_OUT_DIR | 0x08,  # scan from COM[N] to COM0
            SET_DISP_OFFSET,
            0x00,
            SET_COM_PIN_CFG,
            0x02 if self.width > 2 * self.height else 0x12,
            # timing and driving scheme
            SET_DISP_CLK_DIV,
            0x80,
            SET_PRECHARGE,
            0x22 if self.external_vcc else 0xF1,
            SET_VCOM_DESEL,
            0x30,  # 0.83*Vcc
            # display
            SET_CONTRAST,
            0xFF,  # maximum
            SET_ENTIRE_ON,  # output follows RAM contents
            SET_NORM_INV,  # not inverted
            # charge pump
            SET_CHARGE_PUMP,
            0x10 if self.external_vcc else 0x14,
            SET_DISP | 0x01,
        ):  # on
            self.write_cmd(cmd)
        self.fill(0)
        self.show()

    def poweroff(self):
        self.write_cmd(SET_DISP | 0x00)

    def poweron(self):
        self.write_cmd(SET_DISP | 0x01)

    def contrast(self, contrast):
        self.write_cmd(SET_CONTRAST)
        self.write_cmd(contrast)

    def invert(self, invert):
        self.write_cmd(SET_NORM_INV | (invert & 1))

    def show(self):
        x0 = 0
        x1 = self.width - 1
        if self.width == 64:
            # displays with width of 64 pixels are shifted by 32
            x0 += 32
            x1 += 32
        self.write_cmd(SET_COL_ADDR)
        self.write_cmd(x0)
        self.write_cmd(x1)
        self.write_cmd(SET_PAGE_ADDR)
        self.write_cmd(0)
        self.write_cmd(self.pages - 1)
        self.write_data(self.buffer)


class SSD1306_I2C(SSD1306):
    def __init__(self, width, height, i2c, addr=0x3C, external_vcc=False):
        self.i2c = i2c
        self.addr = addr
        self.temp = bytearray(2)
        self.write_list = [b"\x40", None]  # Co=0, D/C#=1
        super().__init__(width, height, external_vcc)

    def write_cmd(self, cmd):
        self.temp[0] = 0x80  # Co=1, D/C#=0
        self.temp[1] = cmd
        self.i2c.writeto(self.addr, self.temp)

    def write_data(self, buf):
        self.write_list[1] = buf
        self.i2c.writevto(self.addr, self.write_list)


class SSD1306_SPI(SSD1306):
    def __init__(self, width, height, spi, dc, res, cs, external_vcc=False):
        self.rate = 10 * 1024 * 1024
        dc.init(dc.OUT, value=0)
        res.init(res.OUT, value=0)
        cs.init(cs.OUT, value=1)
        self.spi = spi
        self.dc = dc
        self.res = res
        self.cs = cs
        import time

        self.res(1)
        time.sleep_ms(1)
        self.res(0)
        time.sleep_ms(10)
        self.res(1)
        super().__init__(width, height, external_vcc)

    def write_cmd(self, cmd):
        self.spi.init(baudrate=self.rate, polarity=0, phase=0)
        self.cs(1)
        self.dc(0)
        self.cs(0)
        self.spi.write(bytearray([cmd]))
        self.cs(1)

    def write_data(self, buf):
        self.spi.init(baudrate=self.rate, polarity=0, phase=0)
        self.cs(1)
        self.dc(1)
        self.cs(0)
        self.spi.write(buf)
        self.cs(1)

同时为显示中文，我引入了ufont库，库的源码与字库见附件。

4）为了获取温湿度计，驱动了stht30。驱动代码如下：

def sht30_get_temp_hmi():
    temp = bytearray(2)
    t_celsius=0
    rh=0
    temp[0]=0x2c
    temp[1]=0x10
    i2c0.writeto(0x44, temp)
    time.sleep_ms(60)
    data = i2c0.readfrom(0x44, 6)
    t_celsius = (((data[0] << 8 |  data[1]) * 175) / 0xFFFF) - 45 
    rh = (((data[3] << 8 | data[4]) * 100.0) / 0xFFFF) 
    str_temp = "温度:%.2f℃"%t_celsius
    str_rh = "湿度:%.2f%%" % rh
    f.text(oled, str_temp, 0, 32, color=0xf8, show=False)
    f.text(oled, str_rh, 0, 48, color=0xf8, show=False)
    print(str_temp)

4、功能展示：

在OLED屏上展示了目期、温、湿度，每5秒列新一次：

主要特点是，开机后会主动同步服务器时间。实时同步。

详见视频。

5、心得体会

1）这次活动，很大佬参与进来，学习起来非常之方便。

2）micropython的生态非常好，学习资源也非常丰富。

3、这次活动，提供了很好的产品、外设，学习起来非常方便。

6、工程代码：

program.zip (252.16 KB, 下载次数: 0)

7、视频介绍：

工程介绍

ly87802541

给力给力

lugl4313820

ly87802541 发表于 2023-6-27 20:02 给力给力

多谢大佬的支持！

lugl4313820

项目介绍：

RASPBERRY PI PICO W RP2040开发板是一款低功耗、高性能、双核 M0+处理器内核，最高时钟133MHz264KB SRAM(6 Bank)、2MB的板载Flash内存，最大可以支持16MB，并且具有16KB的Cache、26个多功能GPIO（即可复用为外设IO，并且其中有4个IO可用作ADC输入引脚）2个SPI、2个I2C、2个UART、3个12bit的ADC、16个可控的PWM通道、内置温度传感器
加速的ROM内的浮点库8个可编程IO（PIO）4个ADC通道，最大采样率0.5MSa/s，12bit精度，可从外部引入参考电压。

sht30：是一款优秀的温度传感器具有完全校准，线性化，和温度补偿数字输出,宽电源电压范围，从2.4到5.5 VIIC接口通信速度1 MHz和两个用户可选择的地址典型精度2%RH（湿度）和0.3°C（温度）非常快速启动和测量时间。

本项目的设计思路为RP2040通过联网从ntp1.aliyun.com的服务器获取当前时间戳，并较准为东八区时间。通过字符传换，显示在OLED上面。在OLED的设计上，我们采用OLED ssd1306的标准库，并下载了unifont中文字库。来实现汉字的显示。

综合上面的设计，我在此项目中充分利用了这块开发板，实现自动较准日期，并采集环境温湿度数据采用中文显示，是一款非常实用的产品。

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