【得捷电子Follow me第3期】任务提交

飞扬自我 · 发表于2023-12-17 19:47

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本帖最后由飞扬自我于 2023-12-17 19:54 编辑

感谢：

大家好，我是参与Follow me第3期活动的一员，非常高感谢eeworld网站和得捷电子为我们提供了这次宝贵的机会，让我连续参加了一到三期的活动，我一个硬件工程师，对microphython一无所知，通过学习论坛的网友会组织的视频教学，使我学会了简单的使用。在开发过程中，和活动的微信群其他网友进行交流得到和很多实用的建议，使我能够更好地理解和使用开发板的各项功能。这对于我这个初学者来说意义非凡。

一，视频展示

3分钟视频

二，任务

必做任务1：使用MicroPython系统

必做任务2：驱动扩展板上的OLED屏幕

必做任务3：控制蜂鸣器播放音乐

必做任务4：连接WiFi网络

必做任务5：使用外部传感器

可选任务6：分任务3：开灯提醒器

三，各小任务详解

任务一：使用MicroPython系统

见帖【得捷电子Follow me第3期】任务1：使用MicroPython系统

任务二：驱动扩展板上的OLED屏幕

一、任务主要内容

开发板底板熟悉
OLED的配置
OLED中文和汉字显示

二、任务实施

2.1 开发板底熟悉

xiao esp32c3开发底板接口如下：

2.2 OLED驱动库安装

xiao esp32c3的oled需要安装驱动库，使用的是ssd1306py的驱动库，在thony上面工具--库管理中搜索安装就行，

三、运行MicroPython程序

3.1 初始化OLED

i2c = SoftI2C(scl=Pin(7), sda=Pin(6))
lcd.init_i2c(7,6,128,64)
lcd.set_font(font16, 16)

①对驱动oled的I2C初始化

②OLED初始化

③OLED显示格式设置

3.2 显示汉字的字模

为了显示汉字“你好”做的汉字字模，不想做显示库了

font16 = {
    0xe4bda0:
        [0x08, 0x08, 0x08, 0x11, 0x11, 0x32, 0x34, 0x50, 0x91, 0x11, 0x12, 0x12, 0x14, 0x10, 0x10, 0x10, 0x80, 0x80,
         0x80, 0xFE, 0x02, 0x04, 0x20, 0x20, 0x28, 0x24, 0x24, 0x22, 0x22, 0x20, 0xA0, 0x40],  # 你
    0xe5a5bd:
        [0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0xFC, 0x24, 0x24, 0x25, 0x24, 0x48, 0x28, 0x10, 0x28, 0x44, 0x84, 0x00, 0x00, 0xFC,
         0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x20, 0xFE, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0xA0, 0x40]  # 好
}

3.3 OLED驱动程序

from machine import Pin, SoftI2C, RTC
import ssd1306py as lcd
import time

font16 = {
    0xe4bda0:
        [0x08, 0x08, 0x08, 0x11, 0x11, 0x32, 0x34, 0x50, 0x91, 0x11, 0x12, 0x12, 0x14, 0x10, 0x10, 0x10, 0x80, 0x80,
         0x80, 0xFE, 0x02, 0x04, 0x20, 0x20, 0x28, 0x24, 0x24, 0x22, 0x22, 0x20, 0xA0, 0x40],  # 你
    0xe5a5bd:
        [0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0xFC, 0x24, 0x24, 0x25, 0x24, 0x48, 0x28, 0x10, 0x28, 0x44, 0x84, 0x00, 0x00, 0xFC,
         0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x20, 0xFE, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0xA0, 0x40]  # 好
}

i2c = SoftI2C(scl=Pin(7), sda=Pin(6))
lcd.init_i2c(7,6,128,64)
lcd.set_font(font16, 16)
lcd.clear()
lcd.text('The first test!', 10, 0, 8)
lcd.text_cn('你好', 40, 30, 16)
lcd.show()
time.sleep(2)

while True:
    lcd.clear()
    lcd.text('Thanks EEworld!', 10, 10, 8)
    lcd.text('Thanks DigiKey!', 10, 30, 8)
    lcd.show()
    time.sleep(1)

四、效果

图片：

视频：

实验二视频

任务三：控制蜂鸣器播放音乐

一、任务主要内容

开发板底板熟悉
管脚的配置
歌曲播放

二、任务实施

2.1 开发板底熟悉

xiao esp32c3开发底板接口如下：

从底板的介绍和管脚分配来看，A3是分配给蜂鸣器。但是xiao esp32c3开发板的管脚是GPIO5

2.2 蜂鸣器管脚配置

buzzer_pin = machine.Pin(5, machine.Pin.OUT)
buzzer = machine.PWM(buzzer_pin)

把GPIO5配置为output，并指定为pwm功能。

三、运行MicroPython程序

3.1 初始化各个音符的频率数据

def DO(time):
    buzzer.freq(1046) #1
    buzzer.duty_u16(vol)
    sleep(time)
def RE(time):
    buzzer.freq(1175) #2
    buzzer.duty_u16(vol)
    sleep(time)
def MI(time):
    buzzer.freq(1318) #3
    buzzer.duty_u16(vol)
    sleep(time)
def FA(time):
    buzzer.freq(1397) #4
    buzzer.duty_u16(vol)
    sleep(time)
def SO(time):
    buzzer.freq(1568) #5
    buzzer.duty_u16(vol)
    sleep(time)
def LA(time):
    buzzer.freq(1760) #6
    buzzer.duty_u16(vol)
    sleep(time)
def SI(time):
    buzzer.freq(1967) #7
    buzzer.duty_u16(vol)
    sleep(time)
def N(time):
    buzzer.duty_u16(0) #close
    sleep(time)

把音附 1 2 3 4 5 6 7对应的频率进行定义，方面音乐的时候做简化

3.1 运行的程序

做了一个简单的《生日快乐》的音乐

import machine
from machine import Pin, PWM
from time import sleep


buzzer_pin = machine.Pin(5, machine.Pin.OUT)
buzzer = machine.PWM(buzzer_pin)
# buzzer = PWM(Pin(20))
vol = 1300  #音量大小
def DO(time):
    buzzer.freq(1046) #1
    buzzer.duty_u16(vol)
    sleep(time)
def RE(time):
    buzzer.freq(1175) #2
    buzzer.duty_u16(vol)
    sleep(time)
def MI(time):
    buzzer.freq(1318) #3
    buzzer.duty_u16(vol)
    sleep(time)
def FA(time):
    buzzer.freq(1397) #4
    buzzer.duty_u16(vol)
    sleep(time)
def SO(time):
    buzzer.freq(1568) #5
    buzzer.duty_u16(vol)
    sleep(time)
def LA(time):
    buzzer.freq(1760) #6
    buzzer.duty_u16(vol)
    sleep(time)
def SI(time):
    buzzer.freq(1967) #7
    buzzer.duty_u16(vol)
    sleep(time)
def N(time):
    buzzer.duty_u16(0) #close
    sleep(time)
while True:

    SO(0.17) #5
    N(0.01) #0
    SO(0.17) #5
    
    LA(0.33) #6
    SO(0.33) #5
    DO(0.33) #1
    N(0.01) #0
    
    SI(0.33) #7-
    N(0.01) #0
    SI(0.33) #7-    
    SO(0.33) #5
    
    LA(0.33) #6
    SO(0.33) #5
    RE(0.33) #2    
    N(0.01) #0
    
    DO(0.33) #1
    N(0.01) #0
    DO(0.33) #1
    SO(0.33) #5

    SO(0.33) #5
    MI(0.33) #3
    DO(0.33) #1    
    N(0.01) #0
    DO(0.33) #1

    SI(0.33) #7-
    LA(0.33) #6
    N(0.01) #0
    LA(0.33) #6
    
    N(0.01) #0        
    FA(0.33) #4
    N(0.01) #0
    FA(0.33) #4

    MI(0.33) #3
    RE(0.33) #2
    DO(0.33) #1    
    N(0.01) #0
    
    DO(0.33) #1    
    N(0.67) #0

四、效果

任务三

任务四：连接WiFi网络

一、任务主要内容

开发板底板熟悉
wifi的配置
wifi连接后打印RSSI

二、任务实施

2.1 开发板底熟悉

xiao esp32c3开发板

xiao esp32c3开发板的天线需要外接天线，然后通过配置wifi参数就可以连接上wifi了。

三、运行MicroPython程序

3.1 运行代码

import utime
from machine import Pin, SoftI2C, RTC
import ssd1306py as lcd
import network
import time

i2c = SoftI2C(scl=Pin(7), sda=Pin(6))
lcd.init_i2c(7,6,128,64)
lcd.clear()
lcd.text('NtpTime', 0, 0, 8)
lcd.show()
time.sleep(1)
#引用库
ssid = "Redmi60"
password = "12345678"

station = network.WLAN(network.STA_IF)#设置工作方式
station.active(True)#打开XIAO C3无线网络
station.connect(ssid,password)#连接wifi

while station.isconnected() == False:
    pass

rssi = station.status('rssi')
lcd.clear()
lcd.text('Connection', 0, 0, 8)
lcd.text('successful', 0, 20, 8)
lcd.show()
time.sleep(1)

print("Connection successful")
print(station.ifconfig())

while True:
    print(station.status('rssi'))
    time.sleep(1)

四、效果

图片

视频

实验四

任务五：使用外部传感器

一、任务主要内容

开发板底板连接方式
ATH20传感器硬件介绍
ATH20传感器数据采集以及OLED显示

二、任务实施

2.1 开发板底板连接方式

xiao esp32c3开发底板接口如下：

连接传感器的I2C接口

AHT20模块以及它的I2C地址为0x38

2.2 传感器的配置

AHT20模块与OLED共用一个I2C，所以需要对其初始化的时候需要指定地址。

#温湿度传感器
sensor = ahtx0.AHT10(i2c,0x38)

三、ATH20传感器数据采集以及OLED显示

3.1 AHT20的库安装

3.2 其他模块初始化

主要是对OLED的初始化，方便显示测量的数据。

AHT20的数据中有两部分，一部分是温度数据，一部分是湿度数据，得分开处理。

3.3运行的代码

import machine
from machine import Pin, I2C,ADC,PWM
import ahtx0
import ssd1306
import math
import time


i2c = I2C(scl=Pin(7), sda=Pin(6)) 
oled_width = 128
oled_height = 64
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(oled_width, oled_height, i2c)

oled.text("Sensor Display:", 0, 0)
oled.text("task 5", 0, 16)
oled.text("Temp:       C", 0, 32)
oled.text("Humi:       %", 0, 48)
oled.show()

#温湿度
sensor = ahtx0.AHT10(i2c,0x38)

while True:
    print("\nTemperature: %0.2f C" % sensor.temperature)
    print("Humidity: %0.2f %%" % sensor.relative_humidity)
    oled.fill_rect(50, 16, 48, 64, 0)# 局部清屏
    oled.text('{:.2f}'.format(sensor.temperature), 50, 32)
    oled.text('{:.2f}'.format(sensor.relative_humidity), 50, 48)
    oled.show()
    time.sleep(1)

四、效果

图片

视频

实验5

任务六：开灯提醒器

一、任务主要内容

本次实验使用到的传感器和部件
各个模块的配置
检测到光亮<20既报警同时震动

二、任务实施

2.1 本次实验使用到的传感器和部件

底板接线示意图

震动马达

亮度传感器

2.2 各个模块的配置

①oled设置

i2c = I2C(scl=Pin(7), sda=Pin(6)) 
oled_width = 128
oled_height = 64
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(oled_width, oled_height, i2c)

②蜂鸣器设置

#配置蜂鸣器
buzzer_pin = machine.Pin(5, machine.Pin.OUT)
buzzer = machine.PWM(buzzer_pin)
vol = 1300  #音量大小
buzzer.freq(1047)
buzzer.duty(0) # 关掉声音

③温湿度设置

#温湿度
sensor = ahtx0.AHT10(i2c,0x38)

④亮度传感器设置

#亮度
bright=ADC(Pin(2))
#配置测量量程为0~3.6V
bright.atten(ADC.ATTN_11DB)

⑤震动马达设置

#震动马达的设置
Vibrate_Pin = machine.Pin(20, machine.Pin.OUT)
Vibrate_Pin.value(0)

三、检测到光亮<20既报警同时震动程序

对亮度传感器进行16次采样做平均值后再做判断，防止单次采集错误导致误触发。

import machine
from machine import Pin, I2C,ADC,PWM
import ahtx0
import ssd1306
import math
import time


i2c = I2C(scl=Pin(7), sda=Pin(6)) 
oled_width = 128
oled_height = 64
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(oled_width, oled_height, i2c)

oled.text("Sensor Display:", 0, 0)
oled.text("Bri :       %", 0, 16)
oled.text("Temp:       C", 0, 32)
oled.text("Humi:       %", 0, 48)
oled.show()

#温湿度
sensor = ahtx0.AHT10(i2c,0x38)
#亮度
bright=ADC(Pin(2))
#配置测量量程为0~3.6V
bright.atten(ADC.ATTN_11DB)
sensor_value=0
sensor_dev=0


#配置蜂鸣器
buzzer_pin = machine.Pin(5, machine.Pin.OUT)
buzzer = machine.PWM(buzzer_pin)
vol = 1300  #音量大小
buzzer.freq(1047)
buzzer.duty(0) # 关掉声音


#震动马达初始化
Vibrate_Pin = machine.Pin(20, machine.Pin.OUT)
Vibrate_Pin.value(0)


while True:
    for i in range(0,16):
        sensor_value = sensor_value +bright.read()
        sensor_value = sensor_value / 16
        Vbattf = 2 * sensor_value / 10.0
    print("\nTemperature: %0.2f C" % sensor.temperature)
    print("Humidity: %0.2f %%" % sensor.relative_humidity)
    print("\nsensor_value: %0.2f" % sensor_value)
    print("Vbattf: %0.2f %%" % Vbattf)    
    oled.fill_rect(50, 16, 48, 64, 0)# 局部清屏
    oled.text('{:.2f}'.format(Vbattf), 50, 16)
    oled.text('{:.2f}'.format(sensor.temperature), 50, 32)
    oled.text('{:.2f}'.format(sensor.relative_humidity), 50, 48)
    oled.show()
    time.sleep(1)
    if (Vbattf)<20.0:
        buzzer.freq(1047)
        buzzer.duty(100)      # 打开声音
        Vibrate_Pin.value(1)  # 打开震动
    else:
         buzzer.freq(1047)
         buzzer.duty(0)        # 关掉声音
         Vibrate_Pin.value(0)  # 关掉震动

四，可编译的代码

可编译代码.zip (28.85 KB, 下载次数: 0)

总结：

过本次的开发体验，让我切身感受到了使用python语言控制板子进行各种任务输出的乐趣。虽然板子面积很小，但是五脏俱全，显示屏、LED灯，wifi模块一应俱全，可以满足很多小功能的开发。这次任务为我打开了嵌入式的新的领域，使我的技能得到了拓展，也了解到了很多之前一知半解的知识，收获满满。