【得捷电子Follow me第2期】任务提交

dql2016 · 发表于2023-10-15 08:49

【得捷电子Follow me第2期】任务提交 [复制链接]

任务1：控制屏幕显示中文

在上一期的活动中使用的是micropython，这期活动使用的是其姐妹Circuit Python，两者都是python在微控制器上的轻量级实现。选择python的重要原因之一是它提供了常用外设模块、编程模块的驱动库，使用起来十分方便，解放用户折腾底层，专心做应用即可。

从Circuit Python官网可以下载到常用的库：

https://circuitpython.org/libraries

本次使用的是8.X版本的，下载该版本的Bundle即可，下载解压后可以看到如下目录：

为了方便使用，可以直接将lib目录复制到板卡的磁盘根目录里面，也可以只选择需要的库，要使用液晶显示中文，需要adafruit_bitmap_font和adafruit_display_text这2个库的支持，将它们拷贝到开发板磁盘：

显示中文，需要安装中文字库，参考网络大神们的设计，发现这个字库十分好用：

链接已隐藏，如需查看请登录或者注册

下载字库后拷贝wenquanyi_13pt.pcf文件到板卡的磁盘中。

测试代码如下：

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

display = board.DISPLAY
board.DISPLAY.brightness = 0.35
board.DISPLAY.rotation = 0

font = bitmap_font.load_font("wenquanyi_13px.pcf")
color = 0xFF0000

text_change = 0

text_group = displayio.Group()
text_area = label.Label(font, text="test", color=color)
text_area.x = 2
text_area.y = 10
text_area.line_spacing = 0.8
text_area.scale = 2

text_area.text="中文测试\n电子工程世界"
text_group.append(text_area)
display.show(text_group)
while True:
    pass

显示效果：

任务2：连接wifi和创建热点

circuitpython提供了配置文件settings.toml用于设置环境变量，创建wifi账号和密码的环境变量示例如下：

CIRCUITPY_WIFI_SSID = "your-ssid-here"
CIRCUITPY_WIFI_PASSWORD = "your-ssid-password-here"

连接wifi并将ip地址显示在屏幕上的测试代码如下：

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

import os
import ipaddress
import wifi
import socketpool
import time

display = board.DISPLAY
board.DISPLAY.brightness = 0.35
board.DISPLAY.rotation = 0

font = bitmap_font.load_font("wenquanyi_13px.pcf")
color = 0xFF0000

text_change = 0

text_group = displayio.Group()
text_area = label.Label(font, text="test", color=color)
text_area.x = 2
text_area.y = 10
text_area.line_spacing = 0.8
text_area.scale = 2

wifi.radio.connect(os.getenv('CIRCUITPY_WIFI_SSID'), os.getenv('CIRCUITPY_WIFI_PASSWORD'))

text_area.text="ip:"+str(wifi.radio.ipv4_address)
text_group.append(text_area)
display.show(text_group)
while True:
    time.sleep(2)

效果如图所示：

创建热点非常简单，直接调用wifi.radio.start_ap函数，测试代码如下：

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

import wifi
import os
import time

display = board.DISPLAY
board.DISPLAY.brightness = 0.35
board.DISPLAY.rotation = 0

font = bitmap_font.load_font("wenquanyi_13px.pcf")
color = 0xFF0000

text_change = 0

text_group = displayio.Group()
text_area = label.Label(font, text="test", color=color)
text_area.x = 2
text_area.y = 10
text_area.line_spacing = 0.8
text_area.scale = 2
wifi.radio.start_ap('eeworld-digkey', '12345678')
text_area.text="wifi热点测试\n"
text_group.append(text_area)
display.show(text_group)
while True:
    time.sleep(2)

效果：

任务3：控制WS2812B

使用按键控制板载Neopixel LED的显示和颜色切换，增加RGB LED驱动库：

官网提供了RGB LED和按键的示例，组合一下就可以用了：


import time
import board
import neopixel
import digitalio

pixel = neopixel.NeoPixel(board.NEOPIXEL, 1)

pixel.brightness = 0.3

button = digitalio.DigitalInOut(board.BUTTON)
button.switch_to_input(pull=digitalio.Pull.UP)
pixel.fill((0, 0, 0))
a=0
while True:
    if not button.value:
        a=a+1
        if a>3:
            a=0
    if a==1:
        pixel.fill((255, 0, 0))
    elif a==2:
        pixel.fill((0, 255, 0))        
    elif a==3:
        pixel.fill((0, 0, 255))

效果：

任务4：日历&时钟

分任务1：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

建议搭配器件：Adafruit ESP32-S3 TFT Feather

官网有个很好的参考示例

https://learn.adafruit.com/mini-weather-station-esp32-s2-tft

免费的天气服务

https://www.sojson.com/api/weather.html

利用http get请求库函数，得到json格式的天气数据，解析后在屏幕显示即可

import time
import board
import ssl
import wifi
import socketpool
import adafruit_requests
from adafruit_display_text import label, wrap_text_to_lines
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font

color = 0xF01414
font = bitmap_font.load_font("wenquanyi_13px.pcf")

display = board.DISPLAY
display.brightness = 0.25 
display.rotation = 0 

JSON_TIME_URL = "http://quan.suning.com/getSysTime.do"
JSON_weather_URL = "http://t.weather.sojson.com/api/weather/city/{}"

pool = socketpool.SocketPool(wifi.radio)
requests = adafruit_requests.Session(pool, ssl.create_default_context())

def refresh_screen(print_text):
    text_area = label.Label(font, text=print_text, scale=1)
    text_area.x = 2
    text_area.y = 10
    text_area.scale = 1
    text_area.color = color
    display.show(text_area)

def get_data():
    try:
        response = requests.get(JSON_TIME_URL)
    except ConnectionError as e:
        print("Connection Error:", e)
        print("Retrying in 60 seconds")
    time_data = response.json()['sysTime2'][:-3]

    try:
        city_code = "101200101"
        url = JSON_weather_URL.format(city_code)
        response = requests.get(url)
    except ConnectionError as e:
        print("connect error:{},retry in 60s".format(e))
    weather_data = response.json()
    cityInfo = weather_data['cityInfo']
    city_weather = weather_data['data']
    forecast = city_weather['forecast']
    dis_str = ""+cityInfo['parent']+' '+cityInfo['city']
    dis_str += "  "+time_data
    dis_str += "\n" + forecast[0]['week']
    dis_str += ' 空气质量：' + city_weather['quality']
    dis_str += "\n温度："+city_weather['wendu']+"℃"
    dis_str += "  湿度：" + city_weather['shidu']
    dis_str += "\n明天最"+forecast[1]['high']+' 最'+forecast[1]['low']
    return dis_str

while not wifi.radio.ipv4_address:
    try:
        wifi.radio.connect(os.getenv('CIRCUITPY_WIFI_SSID'), os.getenv('CIRCUITPY_WIFI_PASSWORD'))
    except ConnectionError as e:
        print("connecti error:{},retry in 2s".format(e))
    time.sleep(2)
    
print("get ip:", wifi.radio.ipv4_address)

while True:
    info = get_data()
    refresh_screen(info)
    time.sleep(60)

效果：

//内容一：3-5分钟短视频//

请将视频上传到EE大学堂：

https://training.eeworld.com.cn/video/37999

//内容二：任务/项目总结报告//

项目总结报告.docx (796.25 KB, 下载次数: 4)

//内容三：可编译下载的代码//

将源代码上传到EEWORLD论坛下载中心。

https://download.eeworld.com.cn/detail/dql2016/629569?type__2276=YqGx2iDtG%3Do6GODlrmIPY50%3DiA4iT4i%3DK74D&alichlgref=http%3A%2F%2Fbbs.eeworld.com.cn%2Fmy%2Fhome.php%3Fcur%3Dmyhome%26act%3Ddownload

对本活动的心得体会（包括意见或建议）

活动指定了最热门的开源硬件平台之一的esp32，官网有非常丰富的教程文档。美中不足的是这个模块的外部Flash太少了只有4MB，放一个字库和其它的库就显得不够用了。编程语言使用micropython，基础驱动和例程不管是官方还是开源的非常丰富。体验了micropython这种流行的脚本语言进行编程，简单易学。开放性题目，可玩性极高，希望后续举办更多类似活动。