【得捷电子Follow me第2期】任务汇总

eew_ut8S09 · 发表于2023-10-12 02:49

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首先感谢得捷电子与EEWORLD组织的活动，能够让国内硬件爱好者有机会接触中国市场不多见的Adafruit系列开发板。

话不多说，下面是本人的任务汇总。

代码下载链接：https://download.eeworld.com.cn/detail/eew_ut8S09/629868

成果展示视频：https://training.eeworld.com.cn/video/38387

任务1:控制屏幕显示中文

使用的核心程序库：adafruit_bitmap_font（加载pcf字体）、adafruit_display_text（用于显示文本）

效果展示：

相关代码：

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import board
import digitalio
import neopixel
import time
button = digitalio.DigitalInOut(board.BUTTON)
button.switch_to_input(pull=digitalio.Pull.UP)
power = digitalio.DigitalInOut(board.NEOPIXEL_POWER)
power.direction = digitalio.Direction.OUTPUT
power.value = True

pixel = neopixel.NeoPixel(board.NEOPIXEL, 1)
pixel.brightness = 0.5

color_index = 0
colors = [
    (255, 0, 0), (0, 255, 0), (0, 0, 255), (255, 0, 255), (255, 255, 0), (0, 255, 255), (255, 255, 255)]
while True:
    if not button.value:
        color_index = (color_index+1) % 7
        pixel.fill(colors[color_index])
        time.sleep(0.2)

开发板的按键（左侧靠近屏幕那个）由于承担控制ESP32S3芯片启动方式的功能，所以它是默认要拉到高电平的，当按下按键，引脚电平被拉低时，就可以改变启动模式。因此，代码中，将这个按钮的输入模式设为上拉。用相关库定义好各种变量，在死循环中，不断检测按键引脚电平。若为低电平，所对应的value成员变量便为False，由此检测按键状态；按下时，将当前颜色的编号加1，并刷新RGB灯颜色；另外再延迟0.2秒，防止颜色变个不停。

另外在订购开发板时，没有注意到活动说明，加购了额外的三个树莓派pico，而活动要求订购的器件需要全部用到。为此，我对任务三进行扩展，使用树莓派控制开发板上的LED灯。

效果展示：

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import board
import digitalio
import neopixel
import time
button = digitalio.DigitalInOut(board.BUTTON)
button.switch_to_input(pull=digitalio.Pull.UP)
power = digitalio.DigitalInOut(board.NEOPIXEL_POWER)
power.direction = digitalio.Direction.OUTPUT
power.value = True

pixel = neopixel.NeoPixel(board.NEOPIXEL,1)
pixel.brightness=0.5

control_pins = list(map(digitalio.DigitalInOut, [board.A1,board.A3,board.A5]))
for pin in control_pins:
    pin.direction = digitalio.Direction.INPUT

colors = [(255,0,0),(0,255,0),(0,0,255)]
while True:
    for i,pin in enumerate(control_pins):
        if pin.value:
            pixel.fill(colors[i])
            break
    time.sleep(1)

主要是利用树莓派定时对开发板的引脚输入高电平，然后开发板进行读取，若匹配到对应引脚的高电平，则将LED灯改变成对应颜色。

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

效果展示：

设计思路大致分为以下阶段：获取数据、处理数据、显示数据。

获取数据：时间：ntp rtc

天气：心知天气

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import board
import displayio

import adafruit_imageload
from adafruit_display_text import label
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font

import os
import rtc
import wifi
import time

import ssl
import socketpool
import adafruit_ntp
import adafruit_requests

pool = socketpool.SocketPool(wifi.radio)
ntp = adafruit_ntp.NTP(pool, tz_offset=8, server="ntp.aliyun.com")
rtc.RTC().datetime = ntp.datetime
requests = adafruit_requests.Session(pool, ssl.create_default_context())

display = board.DISPLAY
group = displayio.Group()
image, palette = adafruit_imageload.load("/img/weather_back.png")

grid = displayio.TileGrid(image, pixel_shader=palette)

group.append(grid)

font = bitmap_font.load_font("/font/wenquanyi_13px.pcf")
color = 0x000000
dateLabel = label.Label(font, text="", color=color, scale=2)
dateLabel.x = 10
dateLabel.y = 20
group.append(dateLabel)
timeLabel = label.Label(font, text="", color=color, scale=4)
timeLabel.x = 30
timeLabel.y = 62
group.append(timeLabel)
weatherLabel = label.Label(font, text="", color=color, scale=2)
weatherLabel.x = 10
weatherLabel.y = 114
group.append(weatherLabel)

WEEK_TEXT = ["一", "二", "三", "四", "五", "六", "日"]


def updateDatetimeLabel(force=False):
    t = time.localtime()
    if (t.tm_min == 0 and t.tm_sec == 0) or force:
        dateLabel.text = "%d/%d/%d 星期" % (t.tm_year,
                                          t.tm_mon, t.tm_mday)+WEEK_TEXT[t.tm_wday]
    if t.tm_sec % 2 == 0 or force:
        timeLabel.text = "%02d:%02d" % (t.tm_hour, t.tm_min)


def updateWeatherLabel(force=False):
    t = time.localtime()
    if (t.tm_min == 0 and t.tm_sec == 0 and t.tm_hour == 0) or force:
        city = "beijing"
        url = f"""https://api.seniverse.com/v3/weather/daily.json
        ?key=your_key&location={city}&language=zh-Hans&unit=c&start=0&days=1"""
        resp_json = {}
        try:
            resp = requests.get(url)
            resp_json = resp.json()
            resp.close()
            location = resp_json["results"][0]["location"]["name"]
            weather_text = resp_json["results"][0]["daily"][0]["text_day"]
            weather_high = resp_json["results"][0]["daily"][0]["high"]
            weather_low = resp_json["results"][0]["daily"][0]["low"]
            weatherLabel.text = f"{location} {
                weather_high}~{weather_low}℃ {weather_text}"
        except Exception as e:
            print(e)
            weatherLabel.text = "获取天气失败"


updateDatetimeLabel(True)
updateWeatherLabel(True)
while True:
    updateDatetimeLabel()
    updateWeatherLabel()
    display.show(group)
    time.sleep(0.2)

活动感想

参加DIGIKEY和EEWORLD的活动，让我深刻感受到ESP32-S3在物联网领域的强大应用潜力。

任务一要求控制屏幕显示中文，这直接涉及到ESP32-S3的嵌入式图形处理能力。通过使用Adafruit ESP32-S3 TFT Feather和相应的库，我成功实现了屏幕的控制，并能够显示中文。这展示了ESP32-S3在嵌入式系统中的多语言支持和图形处理性能，为产品在全球范围内的应用提供了更广泛的可能性。

任务二要求完成网络功能的使用，包括创建热点和连接到WiFi。ESP32-S3的强大网络功能是其在物联网中的一项重要优势。通过使用相关库和示例代码，我成功地实现了在ESP32-S3上创建热点和连接到WiFi网络。这使得开发者可以轻松地将ESP32-S3应用于各种物联网场景，例如智能家居、工业自动化等，实现设备之间的无缝通信。

任务三涉及控制WS2812B，通过按键实现板载Neopixel LED的显示和颜色切换。这一任务展示了ESP32-S3在嵌入式系统中对外部设备的灵活控制。通过使用适当的库和硬件接口，我成功地实现了对WS2812B的控制，并通过按键实现LED的显示和颜色切换。这为产品的用户界面设计提供了更多可能性，例如在智能家居中，通过灯光颜色表示不同的状态或信息；以及各种装饰的需求等。

任务四中要求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。这个任务更深入地展示了ESP32-S3在物联网中的应用。通过连接到互联网，ESP32-S3可以获取实时的天气信息，并结合日历和时钟功能，为用户提供更加智能的服务。这对于各种场景如智能办公室、智能家居等都是有实际需求的，而ESP32-S3作为一款低功耗、高性能的芯片，正好满足这些应用场景的需求。

对于开发者来说，赠送ESP32-S3开发板的活动是一次宝贵的学习机会。得捷电子和EEWORLD通过提供这样的活动，不仅为开发者提供了先进的硬件平台，也为他们提供了实际应用的任务，激发了学习和创新的热情。这种支持性的活动有助于推动技术的发展和应用的推广。通过提供免费的开发板，厂商可以让更多的开发者接触到最新的硬件技术，激发他们对新技术的兴趣。同时，通过设计有趣而实际的任务，开发者能够更全面地了解硬件的性能和应用场景，从而更好地将其运用到实际项目中。

最后，再次感谢得捷电子和EEWORLD对开发者的支持！

小白_404 · 发表于2023-11-14 17:10

代码下载链接：https://download.eeworld.com.cn/detail/eew_ut8S09/629868

成果展示视频：https://training.eeworld.com.cn/video/38387

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