【得捷电子Follow me第2期】任务汇总+修改版

eew_梁历 · 发表于2023-10-19 14:54

【得捷电子Follow me第2期】任务汇总+修改版 [复制链接]

#【得捷电子Follow me第2期】任务汇总

十分荣幸能够参加这次**得捷电子Follow me第2期**的活动！我也是熬了几天把任务给干完了。
通过这次活动我是学习到了许多新事物，比如：Markdown , circuitpython , 如何写帖子等等

[TOC]

##Adafruit Feather ESP32-S3 TFT 介绍：

<ignore_js_op>

</ignore_js_op>

###硬件方面：
Adafruit Feather ESP32-S3 TFT 板子上有着丰富的资源
####特征：

- ESP32-S3 双核 240MHz 天硅处理器 - 下一代 ESP32-Sx，配备原生 USB，可用作键盘/鼠标、MIDI 设备、磁盘驱动器等！
- 迷你模块具有FCC / CE认证，并带有4 MB的闪存和2 MB的PSRAM - 您可以拥有巨大的数据缓冲区。
- 彩色 1.14“ IPS TFT，240x135 像素 - 采用 ST7789 芯片组的明亮多彩显示屏，可从任何角度观看。
- 电源选项 - USB C 型或锂聚合物电池
- 通过 USB-C 供电时内置电池充电。
- LiPoly 电池监控器 - LC709203芯片主动监控电池的电压和充电状态/通过 I2C 报告的百分比。
- 重置和DFU（BOOT0）按钮以进入ROM引导加载程序（这是一个USB串行端口，因此您不需要单独的电缆！
- 串行调试输出引脚（可选，用于检查硬件串行调试控制台）
- 用于 I2C 设备的 STEMMA QT 连接器，具有可切换电源，因此您可以进入低功耗模式。
- 开/电/用户LED + 状态 NeoPixel 具有引脚控制电源，可实现低功耗。
- 低功耗友好！在深度睡眠模式下，我们可以从Lipoly连接获得80~100uA的电流消耗。静态电流来自电源稳压器、ESP32-S2 芯片和锂聚合物显示器。关闭 NeoPixel 和外部 I2C/TFT 电源，以获得最低的静态电流消耗。
- 与Arduino或CircuitPython一起使用

####引脚排列：

<ignore_js_op>

</ignore_js_op>

###软件方面：
####编译环境：
复制和编辑 CIRCUITPY 驱动器上的文件即可进行迭代。要创建和编辑代码，您只需要一个编辑器。有很多选择。官方文档是推荐使用 **Mu** , 与可以使用 **Thonny** 或 **vscode+circuitpython**
####编程资料：
[外置库](https://learn.adafruit.com/adafruit-esp32-s3-tft-feather/circuitpython-libraries "外置库")
[库文件文档](https://docs.circuitpython.org/projects/bundle/en/latest/drivers.html "库文件文档")

##任务汇总
其实我每个任务都有单独的帖子，但不能计算到提交帖内，所以在此再次赘述
也可以直接点击链接进行观看
[任务一](https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1259275-1-1.html "任务一")
[任务二](https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1259365-1-1.html "任务二")
[任务三](https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1259422-1-1.html "任务三")
[任务四](https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1259426-1-1.html "任务四")

###任务一
【得捷电子Follow me第2期】 任务1：控制屏幕显示中文

####刷固件
这里是第一个任务，笔者打算从刚收到板子刷固件讲起（凑点字数）
我们刚收到板子是有厂商默认的固件，上电后如下

<ignore_js_op>

</ignore_js_op>

上面有两个按键，RST和BOOT，双击RST即可进入UF2模式

<ignore_js_op>

</ignore_js_op>

电脑上会弹出如图下的U盘设备

<ignore_js_op>

</ignore_js_op>

我们这时只需要将UF2格式的固件复制到U盘里即可完成固件更新，十分方便 ！
[固件链接](https://circuitpython.org/board/adafruit_feather_esp32s3_tft/ "固件链接")

字体文件的裁剪我使用的是FontForge和Fontmin

编程方式我是用 vscode+circuitpython 进行编程
code.py文件里放我们的程序
lib文件夹里放我们的外置库
对于外置库的下载我们可以在 vscode 用命令行的方式 >circuitpython show available libraries,也可以直接把外置库文件复制到U盘的llib里

####代码
下面开始是任务正文
首先是效果展示

<ignore_js_op>

</ignore_js_op>

import 的库
```python
import board
import displayio
from adafruit_display_text import label
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font

```

屏幕基础配置
```python
# 1. 屏幕基础配置
display = board.DISPLAY

```

字体使用
```python
# 2. 使用字体
font_file = "fonts/SJxinweibeijian_test-21.bdf"
font = bitmap_font.load_font(font_file)

```
我们在U盘设备里创建Fonts文件夹用来存放字体文件

屏幕显示
```python
# 3. 屏幕显示
text = "行路难，\n行路难，\n多歧路，\n今安在？"
text_group = displayio.Group(scale=1,x=0,y=0,)
text_area = label.Label(font, text=text, color=0xFFFFFF, x=85, y=25)
text_group.append(text_area)# Subgroup for text scaling
display.show(text_group)

```
scale可调整放大倍数
label.Label(font, text=text, color=0xFFFFFF, x=85, y=25)，font为前面创建的字体对象 ; color是RGB色彩,RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色,0~255十进制转换为十六进制

完整代码
```python
import board
import displayio
from adafruit_display_text import label
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font

# 1. 屏幕基础配置
display = board.DISPLAY

# 2. 使用字体
font_file = "fonts/SJxinweibeijian_test-21.bdf"
font = bitmap_font.load_font(font_file)

# 3. 屏幕显示
text = "行路难，\n行路难，\n多歧路，\n今安在？"
text_group = displayio.Group(scale=1,x=0,y=0,)
text_area = label.Label(font, text=text, color=0xFFFFFF, x=85, y=25)
text_group.append(text_area)# Subgroup for text scaling
display.show(text_group)

while True:
  pass

```

###任务二
【得捷电子Follow me第2期】任务2：连接WIFI和创建热点
此任务相对简单，连接WIFI和创建热点都只需要使用一句函数即可完成
话不多说，我们直接 上代码！:Onion-37:

####WiFi连接
效果图

<ignore_js_op>

</ignore_js_op>

import 的库
```python
import board
import displayio
import terminalio
import wifi
from adafruit_display_text import label
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font

```

WiFi连接
```python
# 3. WiFi连接
wifi.radio.connect(SSID, PASSWORD)

```

屏幕显示
```python
# 4. 屏幕显示
text="WiFi:"+SSID+"\n"+"IP:"+str(wifi.radio.ipv4_address)
text_group = displayio.Group(scale=2,x=0,y=0,)
text_area = label.Label(terminalio.FONT, text=text, color=0xFFFFFF, x=10, y=25)
text_group.append(text_area)# Subgroup for text scaling
display.show(text_group)

```
str() 函数可以将对象转化字符串

完整代码
```python
import board
import displayio
import terminalio
import wifi
from adafruit_display_text import label
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font

# 1. 屏幕基础配置
display = board.DISPLAY

# 2. 设置wifi和密码
SSID = "ESP32-S3"
PASSWORD = "12345678"

# 3. WiFi连接
wifi.radio.start_ap(SSID, PASSWORD)

# 4. 屏幕显示
text="WiFi:"+SSID+"\n"+"PASSWORD:"+PASSWORD
text_group = displayio.Group(scale=2,x=0,y=0,)
text_area = label.Label(terminalio.FONT, text=text, color=0xFFFFFF, x=10, y=25)
text_group.append(text_area)# Subgroup for text scaling
display.show(text_group)

while True:
  pass

```

####创建热点

效果图

<ignore_js_op>

</ignore_js_op>

基于上文的代码，我们只需效果部分即可

设置wifi和密码
```python
# 2. 设置wifi和密码
SSID = "ESP32-S3"
PASSWORD = "12345678"

```
这里填要创建的WiFi和WiFi密码，密码是8~64位的

创建热点
```python
# 3. WiFi连接
wifi.radio.start_ap(SSID, PASSWORD)

```
相比于前面，只需要将connect替换成start_ap即可

完整代码
```python
import board
import displayio
import terminalio
import wifi
from adafruit_display_text import label
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font

# 1. 屏幕基础配置
display = board.DISPLAY

# 2. 设置wifi和密码
SSID = "ESP32-S3"
PASSWORD = "12345678"

# 3. WiFi连接
wifi.radio.start_ap(SSID, PASSWORD)

# 4. 屏幕显示
text="WiFi:"+SSID+"\n"+"PASSWORD:"+PASSWORD
text_group = displayio.Group(scale=2,x=0,y=0,)
text_area = label.Label(terminalio.FONT, text=text, color=0xFFFFFF, x=10, y=25)
text_group.append(text_area)# Subgroup for text scaling
display.show(text_group)

while True:
  pass

```

###任务三
【得捷电子Follow me第2期】任务3：控制WS2812B
本文会涉及通用的编程思维，十分推荐一个学习网站——菜鸟教程

import 的库
```python
import board
import neopixel
import digitalio
import time

```
neopixel是一个外置库，是用来控制WS2812B

按键基础配置
```python
# 按键基础配置
button = digitalio.DigitalInOut(board.BUTTON)
button.switch_to_input(pull=digitalio.Pull.UP)

```
板子上的按键是按下为低电平，所以要加上上拉电阻

WS2812B基础配置
```python
# WS2812B 电源控制
power = digitalio.DigitalInOut(board.NEOPIXEL_POWER)
power.direction = digitalio.Direction.OUTPUT
power.value = True

# WS2812B设置
pixel = neopixel.NeoPixel(board.NEOPIXEL, 1)
# 亮度
pixel.brightness = 0.5

```
首先，我们需要将WS2812B引脚置为高电平
neopixel.NeoPixel(board.NEOPIXEL, 1)board.NEOPIXEL为WS2812B的控制引脚，后者为WS2812B的数量

颜色控制函数
```python
def WS2812B(color):
  pixel.fill(((color&0x0000FF),(color&0x00FF00)>>8,(color&0xFF0000)>>16))

```
这里我定义了一个函数
pixel.fill（）函数可以控制颜色，传递的参数为元组（不了解的可以去菜鸟教程）；元组的元素有三个，分别为：R,G,B
那么我们这函数用途就很明显了，是想用一个十六进制数来控制WS2812B的颜色

主循环
```python
color=0x0000FF
flag=False

while True:
  ifbutton.value==False:
  if flag==False:
    flag=True
    WS2812B(color=color)
    if color==0xFF0000:
      color=0X0000FF
    else :
      color<<=8
  elif button.value==True:
  flag=False

```
这里定义了一个color,flag来存储我们的WS2812B颜色数据和按键标志位
按键按下，color左移8位，color在0x0000FF,0x00FF00,0xFF0000之间循环
flag的用途为按键标志位，可以使我们按键按下时程序只执行一次

完整代码
```python
import board
import neopixel
import digitalio
import time

# 按键基础配置
button = digitalio.DigitalInOut(board.BUTTON)
button.switch_to_input(pull=digitalio.Pull.UP)

# WS2812B 电源控制
power = digitalio.DigitalInOut(board.NEOPIXEL_POWER)
power.direction = digitalio.Direction.OUTPUT
power.value = True

# WS2812B设置
pixel = neopixel.NeoPixel(board.NEOPIXEL, 1)
# 亮度
pixel.brightness = 0.5

def WS2812B(color):
  pixel.fill(((color&0x0000FF),(color&0x00FF00)>>8,(color&0xFF0000)>>16))

color=0x0000FF
flag=False

while True:
  ifbutton.value==False:
  if flag==False:
    flag=True
    WS2812B(color=color)
    if color==0xFF0000:
      color=0X0000FF
    else :
      color<<=8
  elif button.value==True:
  flag=False

```

###任务四
【得捷电子Follow me第2期】任务4.1：日历&时钟
本文的代码 “参考” 了许多帖子的代码，望海涵:Onion-32:

完整代码
```python
import board
import digitalio
import time

import wifi
import os

import ssl
import socketpool
import adafruit_requests

import displayio
from adafruit_display_text import label
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font

# 屏幕基础配置
display = board.DISPLAY

# 使用字体
font_file = "fonts/SJxinweibeijian-Regular-21.bdf"
font = bitmap_font.load_font(font_file)

# WiFi连接
wifi.radio.connect(os.getenv("WIFI_SSID"), os.getenv("WIFI_PASSWORD"))

# JSON获取
JSON_URL = "http://t.weather.itboy.net/api/weather/city/"+os.getenv("city")
pool = socketpool.SocketPool(wifi.radio)
requests = adafruit_requests.Session(pool, ssl.create_default_context())
response = requests.get(JSON_URL)

# JSON分析
weather = response.json()
cityInfo= weather['cityInfo']
city_weather = weather['data']
forecast = city_weather['forecast']

dis_str = ""+cityInfo['parent']+' '+cityInfo['city'] +' '+weather['time'][:11] + forecast[0]['week']
dis_str += '\n 空气质量：'+city_weather['quality'] +" " +forecast[0]['type']
dis_str += "\n 最"+forecast[0]['high']+' 最'+forecast[0]['low']
dis_str += "\n 湿度： "+city_weather['shidu']

# 屏幕显示
text_group = displayio.Group(scale=1,x=0,y=0,)
text_area = label.Label(font, text=dis_str, color=0xFFFFFF, x=10, y=25)
text_group.append(text_area)# Subgroup for text scaling
display.show(text_group)

while True:
  pass

```

###视频任务
3-5分钟短视频
[视频链接](https://training.eeworld.com.cn/video/38046 "视频链接")

###资源下载
有着这次活动我的程序和工具软件
[资源链接](https://download.eeworld.com.cn/detail/eew_DG590F/629707 "资源链接")

###总结
这次用的 Adafruit Feather ESP32-S3 TFT 在各个方面都可圈可点，但有些地方仍需改进
**仅代表个人观点**:Onion-5:

硬件方面：
在比stm32f103c8t6板子体积差不多的情况下，有着丰富的硬件资源，设计精美，集成度高，但是价格高，容易发热

软件方面：
U盘的编程方式是十分新颖的，只需要编辑文本即可修改程序，有多种文本编辑器是被推荐的，比如：Mu ，Thonny，vscode+circuitpython，我使用的vscode+circuitpython的终端总是连接不上。
使用circuitpython，只需要调用库即可完成相对复杂的应用

社区生态方面：
虽然较为完善的官方文档，社区，但因为价格，产地的原因，国内使用得较少，缺少深入易懂的教程，使用起来需多多研究

**如所讲有误，还望多多包涵**