【得捷电子Follow me第2期】+任务汇总 Adafruit ESP32-S3 TFT Feather 智慧物联网

Adafruit ESP32-S3 TFT Feather是一款基于ESP32-S3的甜品开发板，拥有Wifi功能及自带240x135屏幕，显示+网络+众多IO接口=无限可能！！

目录 (Table of Contents)

[TOCM]

第一部分

3-5分钟短视频

(https://training.eeworld.com.cn/video/38010 "【得捷电子Follow me第2期】+项目视频")

第二部分任务/项目总结报告

任务一控制屏幕显示中文

在Adafruit ESP32-S3 TFT Feather240x135屏幕上显示中文

需要font字体，及adafruit_display_text&adafruit_bitmap_font包

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#导入库文件
import board
import displayio
import adafruit_imageload
from adafruit_display_text import label
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font

# 初始化显示屏
display = board.DISPLAY
board.DISPLAY.brightness = 0.35
board.DISPLAY.rotation = 0


#加载图片
image, palette = adafruit_imageload.load("/img/img0.bmp",bitmap=displayio.Bitmap, palette=displayio.Palette)

tile_grid = displayio.TileGrid(image, pixel_shader=palette)
group = displayio.Group()
#将图像加入组中
group.append(tile_grid)


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


# 设置要显示的字符串
dis_str = "年月日小雪大雪晴"
# 加载字体和设置颜色
font = bitmap_font.load_font("/fonts/sytq_16.pcf")
color = 0x4682B4

# 创建显示文本的组和标签
text_area = label.Label(font, text=screen_dispstr(dis_str), color=color)
#设置文本位置
text_area.x = 20
text_area.y = 60
text_area.line_spacing = 0.8
text_area.scale = 1
#将文字加入组中
group.append(text_area)
display.show(group)

# 持续显示
while True:
  pass

我这里把windows系统桌面壁纸放上去了

效果如下

任务二网络功能使用

###连接到WiFi

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import os
import wifi

import board
import displayio
import adafruit_imageload
from adafruit_display_text import label
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font
from adafruit_display_text.scrolling_label import ScrollingLabel

#扫描Wifi
wifi.radio.start_scanning_networks()
#停止扫描Wifi
wifi.radio.stop_scanning_networks()
#连接Wifi
wifi.radio.connect(os.getenv("WIFI_SSID"), os.getenv("WIFI_PASSWORD"))
print(f"Connected to {os.getenv('WIFI_SSID')}")
print(f"My IP address: {wifi.radio.ipv4_address}")

text = os.getenv("WIFI_SSID") + "IP" + str(wifi.radio.ipv4_address)

type = bitmap_font.load_font("/fonts/DingTalk_ncn_60.pcf")
#滚动播放
my_scrolling_label = ScrollingLabel(
  type, text=text, max_characters=9, animate_time=0.3
)
my_scrolling_label.x = 10
my_scrolling_label.y = 60
group.append(my_scrolling_label)
display.show(group)
while True:
  my_scrolling_label.update()

效果如下

###创建热点

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import os
import wifi

import board
import displayio
import adafruit_imageload
from adafruit_display_text import label
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font
from adafruit_display_text.scrolling_label import ScrollingLabel
#创建热点
wifi.radio.start_ap(os.getenv("AP_SSID"), os.getenv("AP_PASSWORD"))

text = os.getenv("AP_SSID")+""+ os.getenv("AP_PASSWORD")

type = bitmap_font.load_font("/fonts/DingTalk_ncn_60.pcf")

my_scrolling_label = ScrollingLabel(
  type, text=text, max_characters=9, animate_time=0.3
)
my_scrolling_label.x = 5
my_scrolling_label.y = 60
group.append(my_scrolling_label)
display.show(group)
while True:
  my_scrolling_label.update()

效果如下

手机可以连接WiFi热点

WIFI网络功能连接真是方便，两行代码就能解决全部问题，但是对隐藏网络不太友好，估计是库的问题，隐藏网络容易搜索不到

任务三控制WS2812B

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'''
Description: 
Author: Manda
Version: 
Date: 2027-02-10 11:31:24
LastEditors: Manda
LastEditTime: 2023-10-16 01:40:10
'''
import time
import board
import digitalio
import neopixel

button_pin = board.D5

Color_n = 0

# 彩虹数组
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
]

#初始为红
Color = RAINBOW_COLORS[0]
#按钮初始化
button = digitalio.DigitalInOut(button_pin)
button.direction = digitalio.Direction.INPUT
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

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_n]
    # 设置led颜色
    pixel.fill(Color)
    Color_n += 1
    if Color_n == 7:
      Color_n -= 7
  elif button.value:# 按键未被按下
  button_pressed = False

效果如下

没有按钮只能用铜丝替代了，简直太惨了，还好，顺利触发

任务四日历&时钟

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##连接wifi

import os
import wifi

wifi.radio.start_scanning_networks()
wifi.radio.stop_scanning_networks()
wifi.radio.connect(os.getenv("WIFI_SSID"), os.getenv("WIFI_PASSWORD"))

# 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_requests
import board
import displayio
import adafruit_ntp
import adafruit_imageload
from adafruit_display_text import label
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font

# 初始化显示屏
display = board.DISPLAY
display.brightness = 0.35
display.rotation = 0


#加载图片
image, palette = adafruit_imageload.load("/img/img0.bmp",bitmap=displayio.Bitmap, palette=displayio.Palette)

tile_grid = displayio.TileGrid(image, pixel_shader=palette)
group = displayio.Group()
#将图像加入组中
group.append(tile_grid)

# 加载字体并定义字体颜色为黑色
font = bitmap_font.load_font("/fonts/sytq_16.pcf")
nun_font = bitmap_font.load_font("/fonts/DingTalk_ncn_60.pcf")
color = 0xFFFFFF

# 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="0", color=color)
date.x = 50
date.y = 30
group.append(date)

# 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="0", color=color)
week.x = 150
week.y = 30
group.append(week)

# 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(nun_font, text="00:00", color=color)
timeL.x = 10
timeL.y = 80
group.append(timeL)

# 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="28°", color=color)
temp.x = 70
temp.y = 140
group.append(temp)

# 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)
tempzh.x = 110
tempzh.y = 140
group.append(tempzh)

# 显示修改后的图像组
display.show(group)

# 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())


# 请求获取JSON
## apihttp://t.weather.sojson.com/api/weather/city/101280601
JSON_TIME_URL = "http://t.weather.sojson.com/api/weather/city/101280601"

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

## 读取解析Json 
response = requests.get(JSON_TIME_URL)

#response.close()

weather = response.json()
city_weather = weather["data"]
forecast = city_weather['forecast']


response.close()


# 先创建一个status变量，用来在设备启动时获取天气信息
status = "boot"

# 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 = city_weather['wendu'] 
  str_tz = forecast[0]['type']
  # 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 = 0xFFFFFF
  else:
  timeL.text = "%02d:%02d" % ( t.tm_hour, t.tm_min)
  timeL.color = 0xBBFFFF
  # 刷新屏幕
  display.show(group)
  # 休眠1秒
  time.sleep(1)

效果如下所示

干到2点真不容易，终于完成了全部任务，总的来说Adafruit ESP32-S3 TFT Feather这块板子可玩性很好，唯一的缺点是发热量比较大，这次活动也受益匪浅，希望eeworld可以多举办一些这样的活动。

最后放一张原装与我自己DIY的Adafruit ESP32-S3 TFT Feather对比图

第三部分

##可编译下载的代码
代码，库，及资源全部放在了这个压缩包中

fw2任务.rar

(618.4 KB, 下载次数: 1)

心得体会

我非常感谢得捷和电子工程世界举办这次令人难忘的活动。在这次Follow Me第二期中，我不仅学到了大量有关嵌入式系统的知识，还对ESP32-S3模块的功能有了更深入的了解。作为一名机械设计师，我原本专注于机械方面的工作，但我深知嵌入式系统与物联网是未来的发展方向。通过这次学习，我对将来的项目能够应用所学的知识充满信心。这次学习让我看到了机械设计与嵌入式系统相互融合的巨大潜力，我期待能在未来的工作中将这些知识应用到实际项目中。这次活动也有一个小遗憾，主办方错误评估了我们的热情，备货不足。发货太慢了，我自己DIY的同款板子都做了两三版，底层重新构造了一遍，得捷官方的板子还没发货。。尽管如此还是要感谢主办方给予我这个宝贵的学习机会！