【得捷电子Follow me第2期】+ 项目总结

swzswz · 发表于2023-10-19 16:27

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很荣幸参与得捷第二期Follow Me活动，通过这个活动，我受益匪浅，学到很多东西。体验到了用python进行嵌入式开发的快乐，下面我将进行项目总结。
# 一. 项目视频总结
<div id="player_db830e9771e25f2dcbd837ebec98df6b0" class="localvideo-box"></div><div class="localvideo-title">10月19日~2</div><br/>

# 二. 各个任务总结

## 1.控制屏幕显示中文

借助第一期的OLED显示，利用0.96寸的屏幕进行中文显示，过程分为两部分：
- 首先找到中文字体的文件ttf，利用otf2bdf命令（linux）进行文件格式转换，再利用adafruit_bitmap_font模块导入BDF字体
- 在样例文件ssd1306的模版上进行改进，主要是替换字体，已经修改显示的字符，将字符改成中文

1.字体导入
利用adafruit_bitmap_font模块导入字体，并将bitmap进行更新，具体可以看这个模块的使用

```python
from adafruit_bitmap_font import bitmap_font
from displayio import Bitmap
font = bitmap_font.load_font("./font/STXINWEI.bdf", Bitmap)
```
2.借助displayio_ssd1305_simpletest.py模版，我们主要修改的代码在两个位置，如下，第一个是文本字符串改成中文，第二个是label函数第一个参数改成导入的字体。

```python
text = "中国人"
text_area = label.Label(
font, text=text, color=0xFFFFFF, x=28, y=HEIGHT // 2 - 1
)
```

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_742323" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=742323&handlekey=savephoto_742323">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

## 2. 网络功能测试

esp32-s3自带wifi，通过wifi编程就可以进行网络控制，其主要分为ap和station，即自身为热点和可以连接其他设备为热点。wifi模块直接导入，然后参考其官网文档，可以直接编程，很方便。

根据功能，我们需要将板子分别作为ap和station来使用。对于ap，使用start_ap函数便可以实现其功能，主要传入ssid和password。对于station，也是传入ssid和password。还可以使用其他属性，例如dns，ip地址等等。代码通过一个输入选择，分成两个函数快进行。
通过输入数字1还是2来进行不同功能切换，数字1是ap功能，数字2是station功能。连接wifi之后还进行了ping网络的测试。
ap函数代码：
```python
def set_ap(number):
if number == 1:
wifi.radio.start_ap(ssid= "ESP32-S3 TFT",password="SW123456789")
print(wifi.radio.hostname)
print(wifi.radio.mac_address_ap)
else:
pass
```
station函数代码：
```python
def set_wifi(number):
if number == 2:
ssid = "swz"
password = "swz273220swz"
wifi.radio.connect(ssid=ssid,password=password)
print(wifi.radio.mac_address)
print(wifi.radio.tx_power)
print(wifi.radio.ipv4_gateway)
print(wifi.radio.ipv4_address)
print(wifi.radio.ipv4_dns)
result = wifi.radio.ping(wifi.radio.ipv4_address)
print(result)
else:
pass
```
## 3. 控制WS2812B变化

WS2812B是WS2812x家族的RGB LED灯，刚好在ESP32-S3 TFT这个板子上也带有一颗RGB灯，其别称为NeoPixel RGB。通过NeoPixel库可以控制其灯的RGB变化状态。RGB值表示采用三组0到255值进行表示，通过控制不同的值来变换颜色。
NeoPixel是对板载led进行，通过NeoPixel。NeoPixel()创建RGB灯对象，指定管脚，和引脚号创建灯对象。其有brightness函数和fill函数，前者是灯的亮度调整，后者是填充RGB值控制灯的颜色。colorwheel，通过改变颜色，可以调整速度，每次改变灯的RGB值的一种。

1. 用NeoPixel库进行R、G、B灯循环变换
```python
import time
import board
import neopixel
pixel = neopixel.NeoPixel(board.NEOPIXEL,1)
pixel.brightness=0.8
while (1):
pixel.fill([255,0,0])
time.sleep(0.8)
pixel.fill([0,255,0])
time.sleep(0.8)
pixel.fill([0,0,255])
time.sleep(0.8)
```
2. 通过colorwheel控制颜色动态变化
以5为倍速，变换，设置两个循环，第一个循环是灯的egb值位置，第二个是值，依次循环。
```python
import time
import board
import neopixel
import rainbowio
pixel = neopixel.NeoPixel(board.NEOPIXEL,1)
pixel.brightness=0.2
while (1):
for i in range(51):
pixel[0]=rainbowio.colorwheel(i*5)
time.sleep(0.1)
```
两种变化：
<div id="player_0b763e4bb902d3d1b416a90b55dbeddf1" class="localvideo-box"></div><div class="localvideo-title">现象二</div><br/><br/>

## 4. 日历&时钟

本次最后一个任务是日历和时钟，日历和时钟，也就通过网络，利用API接口进行数据获取。本次通过高德地图获取天气数据，通过本地库获取时间。下面展开阐述。
本次时钟与天气是分开阐述的，时间通过ntp库，连接服务器，进行时钟更新。天气利用高德API接口，通过将ip查找转换网络地址，再通过网络地址获取城市，最后通过城市，获取当地的天气，例如温度，湿度等等。显示这个，需要用到中文库，借助第一期显示，需要用到中文字库转换。即将ttf字库转换为bdf,ocf文件。

本文定义了六个函数。
屏幕显示，屏幕显示借助中文字符，利用label显示字符，还可以控制屏幕区域，颜色
```python
def display_text_inboard(str_disp):
display = board.DISPLAY
board.DISPLAY.brightness = 0.8
board.DISPLAY.rotation = 0
font = bitmap_font.load_font("FZYTK.bdf")
color = 0x494e8f
str_disp = str_disp
text_area = label.Label(font, text=str_disp, color=color)
text_area.x = 15
text_area.y = 25
display.show(text_area)
```
wifi连接，不管是时钟还是天气，均需要联网
```python
def connect_wifi(ssid,password):
ssid = ssid
password = password
wifi.radio.connect(ssid = ssid, password = password)
print(f"My IP address: {wifi.radio.ipv4_address}")
```
获取时间，这里用到ntp库，基体用法可以参考api，主要用到locatime和uodate两个函数。得到的时间信息是一个字典，空过键取值。
```python
def get_time():
ntp = adafruit_ntp.NTP(pool, server="ntp.aliyun.com", tz_offset=8)
rtc.RTC().datetime = ntp.datetime
now = time.localtime()
print("Current time:{}-{}-{} {:02}:{:02}:{:02}".format(now.tm_year, now.tm_mon, now.tm_mday, now.tm_hour, now.tm_min,now.tm_sec))
time_str = "{}-{}-{} {:2}:{:2}:{:2}".format(now.tm_year, now.tm_mon, now.tm_mday, now.tm_hour, now.tm_min, now.tm_sec)
return time_str
```
获取网络IP,通过网络连接，利用ip查询获取网络ip
```python
def get_ipv4(requests):
requests = requests
JSON_IP_URL = "http://ip.42.pl/raw"
response = requests.get(JSON_IP_URL)
ip_str = response.text
print(ip_str)
return ip_str
```
获取城市，这个需要用到api，key后面参数填自己的key值。
```python
def get_city(ip_str,requests):
ip_str = ip_str
#key = key
requests = requests
str_data = 'https://restapi.amap.com/v3/ip?ip='+ip_str+'&output=JSON&key=xxxxxx'
city = requests.get(str_data)
print(city.json())
city_str = city.json()
city = city_str["city"]
return city
```
获取天气，获取天气，控制键再分别获取地点，包括省和市位置，再获取天气，最后获取温度和湿度
```python
def get_weather(time_str,city,requests):
#key = key
time_str = time_str
city = city
requests = requests
response = requests.get('https://restapi.amap.com/v3/weather/weatherInfo?city='+city+'&key=xxxxxx')
weather = response.json()
print(weather)
temp_str = weather["lives"][0]["temperature_float"]
humi_str = weather["lives"][0]["humidity_float"]
str_city = weather["lives"][0]["city"]
str_province = weather["lives"][0]["province"]
str_weather = weather["lives"][0]["weather"]
print(temp_str + '\n' + humi_str + '\n' + str_province + '\n' + str_city + '\n' + str_weather)
str_wt = "时间："+ time_str + '\n' + "地点:"+ str_province + "省" + str_city + '\n'+ "天气:" + str_weather + '\n' + '温度:' + temp_str + '`C' + ' ' + '湿度:' + humi_str+ '%'
return str_wt
```
主程序，分别依次调用函数，注意函数依赖关系，将前者函数返回值作为下一个函数使用。
```python
if __name__ == "__main__":
while True:
ssid = "xxxxxx" #你自己的wifi名称
password = "xxxxxxx" #你自己的wifi密码
connect_wifi(ssid,password)
pool = socketpool.SocketPool(wifi.radio)
requests = adafruit_requests.Session(pool, ssl.create_default_context())
#key = "be4bf595febd17451fe22077e30dca03"
ip_str = get_ipv4(requests)
time_str = get_time()
display_text_inboard("时间更新中：" + "\n" + time_str)
city = get_city(ip_str,requests)
str_wt = get_weather(time_str,city,requests)
display_text_inboard(str_wt)
```

# 三. 代码总结

<ignore_js_op>

<em class="xg1">(3.38 KB, 下载次数: 0)</em>
</span>
<div class="tip tip_4" id="attach_744646_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="tip_c xs0">
<div class="y">2023-10-26 11:04 上传</div>
点击文件名下载附件

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

Jacktang · 发表于2023-10-20 07:46

玩转NeoPixel库就好，可以控制其灯的RGB变化状态

swzswz · 发表于2023-10-20 14:49

Jacktang 发表于 2023-10-20 07:46 玩转NeoPixel库就好，可以控制其灯的RGB变化状态

哈哈，都是调库，还得理解编程

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