ESP_UV_BOX
前言
以前买了个紫外线模块，一直放着吃灰😶，偶然看到夏日征集令，想着可以试试(又要白嫖立创🥰)，然后就有了这个项目。
复刻别的项目剩了块ESP32-WROOM-32D，所以就选择了它作为主控；紫外线部分直接用加热台把模块拆了，所以没有单独买元件；做灯板剩了些WS2812灯珠，所以加上一颗，以下为制作过程记录
ESP_UV_BOX
前言
🔗夏日征集令
ESP32-WROOM-32D-N8主控，通过GUVA-S12SD紫外线传感器获取环境紫外线强度；AHT20温湿度传感器获取环境温湿度；BMP280气压传感器获取环境压强；使用拨轮开关切换页面。
以下为制作过程记录
功能
- 紫外线指数
- 环境温湿度
- 气压海拔
- 简易照明
- 天气时钟(网络) +
- .
成本
这里只列出了主要的器件，详情见BOM
+成本
这里只列出了主要的器件，详情见🔗腾讯文档：BOM_ESP_UV_BOX
UI初始化
删去之前LVGL官方案例的内容，添加如下代码
ui_init(); |
lvgl显示
+void lvgl_task(void *pt) |
setup()中创建任务
xTaskCreatePinnedToCore(lvgl_task, "lvgl display", 1024 * 15, NULL, 2, NULL, 1); |
编译下载
END
前言
以前买了个紫外线模块，一直放着吃灰😶，偶然看到夏日征集令，想着可以试试(又要白嫖立创🥰)，然后就有了这个项目。
复刻别的项目剩了块ESP32-WROOM-32D，所以就选择了它作为主控；紫外线部分直接用加热台把模块拆了，所以没有单独买元件；做灯板剩了些WS2812灯珠，所以加上一颗，以下为制作过程记录
功能
-
-
- 紫外线指数 -
- 环境温湿度 -
- 气压海拔 -
- 简易照明 -
- 天气时钟(网络) -
成本
这里只列出了主要的器件，详情见BOM
-| 主要元件 | -价格 | -
|---|---|
| ESP32-WROOM-32D(8MB) | -15 | -
| 紫外线模块 | -7.05 | -
| AHT20 | -1.62 | -
| BMP280 | -1.04 | -
| 四脚拨轮开关 | -0.85 | -
| CH340K | -1.4 | -
硬件
--硬件设计见立创开源硬件平台
-
原理图
--存在问题：下载完程序，可以运行，但是板子上电不运行，需要按复位，>去除BOOT0按键的电容<，解决问题
-
贴片开关的质量也不太行，开关手柄会断🙃
侧边按键质量似乎也不太好，按复位有时也没用🙃
主控电路
主控
主控选择ESP32-WROOM-32D-N8，外围电路参考官方技术规格书。
引出SPI用于控制屏幕，IIC用于控制AHT20和BMP280，ADC用于采集电压值，以及按键控制
自动下载
串口芯片使用CH340K
电源电路
电源切换电路
使用PMOS，当没有外部电源时使用电池供电，有外部电源输入时不使用电池供电
充电电路
电池管理使用TP4056，电路参考TP4056数据手册
充电电流如下，根据锂电池参数选择合适的电阻
| Rprog(K) | -Ibat(mA) | -
|---|---|
| 1.2 | -1000 | -
| 2.4 | -500 | -
| 3.0 | -400 | -
| 4.0 | -300 | -
| 6.0 | -200 | -
| 12.0 | -200 | -
外设
按键
板载一个RESET和BOOT侧边按键，使用拨轮开关作为控制输入
TFT
使用1.8寸TFT屏幕插接，分辨率128x160，屏幕驱动ST7735，屏幕驱动电路参考屏幕原理图，可以通过BLK引脚控制屏幕亮度
UV
紫外线部分电路参考紫外线模块电路设计
-
通过采集电压，根据电压范围，得到紫外线强度
AHT20 BMP280
这两个器件，用烙铁不好焊，加热台方便些
AHT20可以检测环境温湿度
BMP280可以检测大气压，温度，以及海拔高度(由压力和温度计算得到)
面板
使用立创EDA设计简单的面板
-3D外壳
1.8寸版本
本次使用SOLIDWORKS2023建模
立创EDA导出模型
SOLIDWORKS
使用SOLIDWORKS打开导出的step格式文件
打开后如下图所示，可以看到电路板模型缺少丝印图案
回到PCB工程，打开PCB的2D视图
导出上下面丝印图
如下图点击PCB上表面，选择外观
选择导出的顶层丝印图
还需要调整丝印的位置和大小，选择映射
根据实际情况，调整以下参数
之后便可以开始外壳的建模，最终效果如下
程序
- --
页面结构
在主界面下设四个功能页，之后各级再设功能分页，主要结构如下
--设计参考：
-
B站：黑人黑科技的视频DIY万能遥控器
OSHWHub: 黑人黑科技的开源工程ESP32 万能遥控器
代码
-开发工具：Visual Studio Code + PlatformIO
+
图标：iconfont-阿里巴巴
颜色：RGB COLOR PICKER
中文转换：中文转UNICODE
图片转换：FileToCArrayESP32S3N8R8 + lvgl测试官方案例 +/posts/2c4e27ec/ +说明 ++-硬件：立创ESP32S3R8N8开发板 + 2.8寸TFT显示屏(ST7789) + 电容触摸(GT911)
软件：Visual Studio Code + PlatformIO
代码：百度网盘：ESP32S3_GT911TOUCH(提取码：levi)
视频：bilibili: 【ESP32】2.8寸电容触摸屏(ST7789+GT911) lvgl 案例测试
博客：CSDN: 【ESP32】立创ESP32S3R8N8开发板+2.8寸TFT电容触摸屏ST7789+GT911+PlatformIO代码结构主要如下
-+
│ clearBuildDir.bat build文件删除
│ default_8MB.csv 存储分区
│ LICENSE 开源协议
│ platformio.ini 开发配置
│ README.md 说明文档
├─assets/ 静态文件
├─include
│ README
├─lib 外部库
│ │ README
│ └─ArduinoZlib
├─src 主要文件
│ │ button.cpp 按键控制
│ │ button.h
│ │ main.cpp 主程序
│ │ network.cpp 网络请求
│ │ network.h
│ │ sensor.cpp 传感器
│ │ sensor.h
│ │ ui.cpp 界面
│ │ ui.h
│ ├─font/ 字体文件
│ └─img/ 图片文件
└─test/ 测试文件新建工程
+
+- +
点击侧边
+PlatformIO插件，新建工程- +
依次设置工程名，开发板，框架
+屏幕测试
添加TFT_eSPI
+
+- +
添加屏幕驱动库
+TFT_eSPI，按如下图顺序- +
添加TFT_eSPI到工程
+- +
打开配置文件，可以看到已成功添加库
+修改TFT_eSPI
+
+- +
打开
+.pio\libdeps\esp32-s3-devkitc-1\TFT_eSPI\User_Setup.h文件- +
根据屏幕驱动芯片解注释
+-
// #define ILI9341_DRIVER // Generic driver for common displays
//#define ILI9341_2_DRIVER // Alternative ILI9341 driver, see https://github.com/Bodmer/TFT_eSPI/issues/1172
//#define ST7735_DRIVER // Define additional parameters below for this display
//#define ILI9163_DRIVER // Define additional parameters below for this display
//#define S6D02A1_DRIVER
//#define RPI_ILI9486_DRIVER // 20MHz maximum SPI
//#define HX8357D_DRIVER
//#define ILI9481_DRIVER
//#define ILI9486_DRIVER
//#define ILI9488_DRIVER // WARNING: Do not connect ILI9488 display SDO to MISO if other devices share the SPI bus (TFT SDO does NOT tristate when CS is high)
//#define ST7789_2_DRIVER // Minimal configuration option, define additional parameters below for this display
//#define R61581_DRIVER
//#define RM68140_DRIVER
//#define ST7796_DRIVER
//#define SSD1351_DRIVER
//#define SSD1963_480_DRIVER
//#define SSD1963_800_DRIVER
//#define SSD1963_800ALT_DRIVER
//#define ILI9225_DRIVER
//#define GC9A01_DRIVER界面
屏幕尺寸为1.8寸，分辨率是128x160，屏幕驱动是ST7735，使用TFT_eSPI库驱动屏幕，所有界面使用
-TFT_eSPI绘制使用
-TFT_eSPI需要修改配置文件User_Setup.h，根据屏幕类型和显示情况修改内容+
// #define TFT_INVERSION_ON // 黑白反转
// #define TFT_INVERSION_OFF
//#define TFT_RST -1 // Set TFT_RST to -1 if display RESET is connected to ESP32 board RST+
+- 根据屏幕大小设置宽高
+-
// #define TFT_WIDTH 80
// #define TFT_WIDTH 128
// #define TFT_WIDTH 172 // ST7789 172 x 320
// #define TFT_WIDTH 170 // ST7789 170 x 320
// #define TFT_HEIGHT 160
// #define TFT_HEIGHT 128
// #define TFT_HEIGHT 240 // ST7789 240 x 240
// #define TFT_HEIGHT 240 // GC9A01 240 x 240使用
-ledc控制引脚输出PWM调节屏幕背光亮度控制
使用
-mathertel/OneButton库来实现按键的控制，分别注册短按，双击和长按函数来实现不同的操作上下短按为页面切换，中间短按为进入页面，中间长按为返回上一级
-传感器
UV
使用S12SD传感器来检测紫外线，然后经过放大，使用ADC采集电压，根据电压范围判断紫外线指数等级
-下图为紫外线模块
-
程序中使用此函数获取紫外线指数+
+
+- 根据连线设置引脚
+-
// For ESP32 Dev board (only tested with ILI9341 display)
// The hardware SPI can be mapped to any pins
//#define TFT_MISO 19
//#define TFT_RST 4 // Reset pin (could connect to RST pin)--图中为Arduino对应的数值，详情见DFROBOT: UV Sensor
-AHT20
使用
-dvarrel/AHT20库读取AHT20温湿度传感器的数据
主要为如下内容，AHT20数据结构体，初始化函数，以及数据读取函数(返回数据结构体)+
{
float temperature;
float humidity;
};
void sensor_aht20_init(void);
AHT20Data sensor_aht20_data(void);修改main.cpp
在屏幕上从上到下分别显示红绿蓝三色，以及白色文字，用来测试屏幕颜色显示是否正常。
+-
TFT_eSPI tft = TFT_eSPI(); // Invoke custom library
void setup() {
tft.init();
tft.setRotation(0);
tft.fillScreen(TFT_GREY);
tft.setTextColor(TFT_WHITE, TFT_GREY); // Adding a background colour erases previous text automatically
tft.fillRect(0,0,240,50,TFT_RED);
tft.fillRect(0,50,240,50,TFT_GREEN);
tft.fillRect(0,100,240,50,TFT_BLUE);
tft.drawCentreString("Time flies",120,260,4);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
}BMP280
使用
-seeed-studio/Grove - Barometer Sensor BMP280库读取BMP280传感器的数据
主要为如下内容，BMP280数据结构体，初始化函数，以及数据读取函数(返回数据结构体)+
{
float temperature;
float pressure;
float altitude;
};
void sensor_bmp280_init(void);
BMP280Data sensor_bmp280_data(void);下载调试
+
+- +
编译下载
+- +
根据屏幕显示情况修改
+User_Setup.h文件如果颜色反转(白色显示为黑色)，如下图所示，则取消下一个注释，尝试两个选项，其中一个选项应该纠正反转。
++
// 2 lines try both options, one of the options should correct the inversion.
// #define TFT_INVERSION_ON修改后，如下图所示，白色正常显示，但是RGB顺序存在问题
+仅对于ST7735, ST7789和ILI9341，如果显示器上的蓝色和红色交换，则定义颜色顺序，一次尝试一个选项来找到显示的正确颜色顺序
++
// Try ONE option at a time to find the correct colour order for your display
// #define TFT_RGB_ORDER TFT_RGB // Colour order Red-Green-Blue
修改后，如下图所示，RGB顺序正常
+LVGL测试
添加LVGL
+
+- +
根据实际情况，选择lvgl版本
+
中注释掉Wire.begin()
在主程序中上面两个传感器初始化前，要先使用Wire.begin(21, 22);来设置IIC引脚网络
配网
初次使用时，会建立如下网络
-ESP_UV_BOX_WIFI，
连接网络，浏览器打开网址192.168.1.1，会出现如下配网页面--页面代码参考: CSDN: 请收藏！分享一个ESP32/ESP8266高颜值WIFI配网页面代码-带下拉选择框和中英文版本。文末有arduino配网代码。
-一共四个输入框，分别是
-WIFI SSID,WIFI PASSWORD,Private KEY,Location ID- ---
点击保存后，芯片会重启连接网络网络配置相关函数如下
-+
void wifi_connect(int timeOut_s);
void wifi_disconnect(void);
void ap_init(void);
void server_init(void);
void handleRoot(void);
void handleConfigWifi(void);
void handleNotFound(void);
void doClient(void);
void wifiConfigBySoftAP(void);+
+- 设置周期
+默认显示刷新周期。LVG将重新绘制改变的区域与这个周期时间
+
输入设备读取周期毫秒-
/*Input device read period in milliseconds*/天气时钟
天气等数据使用和风天气API，免费订阅每天可以有1000次请求
-- --
+- 实时天气数据使用和风天气的API，具体代码参考B站：大聪明的二手脑袋的视频Dudu天气时钟版本更新，全面对接和风天气，2.0版本继续开源
-- 时间数据使用
+arduino-libraries/NTPClient库获取网络时间
网络天气相关函数如下- 心跳使能
++ +
*It removes the need to manually update the tick with `lv_tick_inc()`)*/+
+- 使能测试案例
++ +
+
+- +
更改文件路径
+将
+.pio\libdeps\esp32-s3-devkitc-1\lvgl\demos文件夹移动至.pio\libdeps\esp32-s3-devkitc-1\lvgl\src\demos- +
修改main.cpp
+将
+.pio\libdeps\esp32-s3-devkitc-1\lvgl\examples\arduino\LVGL_Arduino\LVGL_Arduino.ino文件内容复制+
+- 设置头文件
++ +
+
+- 设置宽高
++ +
static const uint16_t screenHeight = 240;+
+- 修改类型
++
lv_disp_t修改为lv_disp_drv_t+
lv_indev_t修改为lv_indev_drv_t+
+- 注释掉触摸部分
+修改完成
最终
+main.cpp文件内容如下+
/*Change to your screen resolution*/
static const uint16_t screenWidth = 320;
static const uint16_t screenHeight = 240;
static lv_disp_draw_buf_t draw_buf;
static lv_color_t buf[ screenWidth * 10 ];
TFT_eSPI tft = TFT_eSPI(screenWidth, screenHeight); /* TFT instance */
/* Display flushing */
void my_disp_flush( lv_disp_drv_t *disp, const lv_area_t *area, lv_color_t *color_p )
{
uint32_t w = ( area->x2 - area->x1 + 1 );
uint32_t h = ( area->y2 - area->y1 + 1 );
tft.startWrite();
tft.setAddrWindow( area->x1, area->y1, w, h );
tft.pushColors( ( uint16_t * )&color_p->full, w * h, true );
tft.endWrite();
lv_disp_flush_ready( disp );
}
/*Read the touchpad*/
// void my_touchpad_read( lv_indev_drv_t * indev_driver, lv_indev_data_t * data )
// {
// uint16_t touchX, touchY;
// bool touched = tft.getTouch( &touchX, &touchY, 600 );
// if( !touched )
// {
// data->state = LV_INDEV_STATE_REL;
// }
// else
// {
// data->state = LV_INDEV_STATE_PR;
// /*Set the coordinates*/
// data->point.x = touchX;
// data->point.y = touchY;
// Serial.print( "Data x " );
// Serial.println( touchX );
// Serial.print( "Data y " );
// Serial.println( touchY );
// }
// }
void setup()
{
Serial.begin( 115200 ); /* prepare for possible serial debug */
String LVGL_Arduino = "Hello Arduino! ";
LVGL_Arduino += String('V') + lv_version_major() + "." + lv_version_minor() + "." + lv_version_patch();
Serial.println( LVGL_Arduino );
Serial.println( "I am LVGL_Arduino" );
lv_init();
tft.begin(); /* TFT init */
tft.setRotation( 3 ); /* Landscape orientation, flipped */
/*Set the touchscreen calibration data,
the actual data for your display can be acquired using
the Generic -> Touch_calibrate example from the TFT_eSPI library*/
uint16_t calData[5] = { 275, 3620, 264, 3532, 1 };
// tft.setTouch( calData );
lv_disp_draw_buf_init( &draw_buf, buf, NULL, screenWidth * 10 );
/*Initialize the display*/
static lv_disp_drv_t disp_drv;
lv_disp_drv_init( &disp_drv );
/*Change the following line to your display resolution*/
disp_drv.hor_res = screenWidth;
disp_drv.ver_res = screenHeight;
disp_drv.flush_cb = my_disp_flush;
disp_drv.draw_buf = &draw_buf;
lv_disp_drv_register( &disp_drv );
/*Initialize the (dummy) input device driver*/
static lv_indev_drv_t indev_drv;
lv_indev_drv_init( &indev_drv );
indev_drv.type = LV_INDEV_TYPE_POINTER;
// indev_drv.read_cb = my_touchpad_read;
lv_indev_drv_register( &indev_drv );
/* Create simple label */
lv_obj_t *label = lv_label_create( lv_scr_act() );
lv_label_set_text( label, LVGL_Arduino.c_str() );
lv_obj_align( label, LV_ALIGN_CENTER, 0, 0 );
lv_demo_widgets(); // OK
Serial.println( "Setup done" );
}
void loop()
{
lv_timer_handler(); /* let the GUI do its work */
delay( 5 );
}编译下载
显示效果如下图
+触摸测试
添加
bb_captouch+
修改
main.cpp+
-- +
添加头文件
++
- +
设置触摸芯片引脚
++
- +
设置参数
++
const char *szNames[] = {"Unknown", "FT6x36", "GT911", "CST820"};- +
初始化
++
修改
+my_touchpad_read函数这里的x,y坐标需要根据实际情况修改
++
void my_touchpad_read( lv_indev_drv_t * indev_driver, lv_indev_data_t * data )
{
TOUCHINFO ti;
if(bbct.getSamples(&ti))
{
data->state = LV_INDEV_STATE_PR;
/*Set the coordinates*/
data->point.x = screenWidth - ti.y[0];
data->point.y = ti.x[0];
Serial.print( "Data x " );
Serial.println( screenWidth - ti.y[0] );
Serial.print( "Data y " );
Serial.println( ti.x[0] );
}
else
{
data->state = LV_INDEV_STATE_REL;
}
}- -
void get_weather_future(void);
void get_air(void);
void get_city_id(void);
String urlEncode(const String& text);网络相关函数如下
-- -
void get_time(void);天气预报
同上，使用和风天气API，屏幕显示未来六天天气状况
-空气质量
同上，使用和风天气API，屏幕显示颗粒物PM10，颗粒物PM2.5，二氧化氮NO2，二氧化硫SO2，一氧化碳CO，臭氧O3
-哔哩哔哩
通过如下API接口获得JSON格式的数据，使用ArduinoJson库解析获得关注数和粉丝数
-- -
可以使用官网提供的工具生成解析代码
-- -
"code": 0,
"message": "0",
"ttl": 1,
"data": {
"mid": 378576508,
"following": 318,
"whisper": 0,
"black": 0,
"follower": 56
}
}生成的解析代码如下
-+
JsonDocument doc;
DeserializationError error = deserializeJson(doc, input);
if (error) {
Serial.print("deserializeJson() failed: ");
Serial.println(error.c_str());
return;
}
int code = doc["code"]; // 0
const char* message = doc["message"]; // "0"
int ttl = doc["ttl"]; // 1
JsonObject data = doc["data"];
long data_mid = data["mid"]; // 378576508
int data_following = data["following"]; // 318
int data_whisper = data["whisper"]; // 0
int data_black = data["black"]; // 0
int data_follower = data["follower"]; // 56修改完成
最终
+main.cpp文件内容如下-
// These defines are for a low cost ESP32 LCD board with the GT911 touch controller
BBCapTouch bbct;
const char *szNames[] = {"Unknown", "FT6x36", "GT911", "CST820"};
/*Change to your screen resolution*/
static const uint16_t screenWidth = 320;
static const uint16_t screenHeight = 240;
static lv_disp_draw_buf_t draw_buf;
static lv_color_t buf[ screenWidth * 10 ];
TFT_eSPI tft = TFT_eSPI(screenWidth, screenHeight); /* TFT instance */
/* Display flushing */
void my_disp_flush( lv_disp_drv_t *disp, const lv_area_t *area, lv_color_t *color_p )
{
uint32_t w = ( area->x2 - area->x1 + 1 );
uint32_t h = ( area->y2 - area->y1 + 1 );
tft.startWrite();
tft.setAddrWindow( area->x1, area->y1, w, h );
tft.pushColors( ( uint16_t * )&color_p->full, w * h, true );
tft.endWrite();
lv_disp_flush_ready( disp );
}
/*Read the touchpad*/
void my_touchpad_read( lv_indev_drv_t * indev_driver, lv_indev_data_t * data )
{
// uint16_t touchX, touchY;
TOUCHINFO ti;
if(bbct.getSamples(&ti))
{
data->state = LV_INDEV_STATE_PR;
/*Set the coordinates*/
data->point.x = screenWidth - ti.y[0];
data->point.y = ti.x[0];
Serial.print( "Data x " );
Serial.println( screenWidth - ti.y[0] );
Serial.print( "Data y " );
Serial.println( ti.x[0] );
}
else
{
data->state = LV_INDEV_STATE_REL;
}
}
void setup()
{
Serial.begin( 115200 ); /* prepare for possible serial debug */
String LVGL_Arduino = "Hello Arduino! ";
LVGL_Arduino += String('V') + lv_version_major() + "." + lv_version_minor() + "." + lv_version_patch();
Serial.println( LVGL_Arduino );
Serial.println( "I am LVGL_Arduino" );
lv_init();
tft.begin(); /* TFT init */
tft.setRotation( 3 ); /* Landscape orientation, flipped */
bbct.init(TOUCH_SDA, TOUCH_SCL, TOUCH_RST, TOUCH_INT);
int iType = bbct.sensorType();
Serial.printf("Sensor type = %s\n", szNames[iType]);
lv_disp_draw_buf_init( &draw_buf, buf, NULL, screenWidth * 10 );
/*Initialize the display*/
static lv_disp_drv_t disp_drv;
lv_disp_drv_init( &disp_drv );
/*Change the following line to your display resolution*/
disp_drv.hor_res = screenWidth;
disp_drv.ver_res = screenHeight;
disp_drv.flush_cb = my_disp_flush;
disp_drv.draw_buf = &draw_buf;
lv_disp_drv_register( &disp_drv );
/*Initialize the (dummy) input device driver*/
static lv_indev_drv_t indev_drv;
lv_indev_drv_init( &indev_drv );
indev_drv.type = LV_INDEV_TYPE_POINTER;
indev_drv.read_cb = my_touchpad_read;
lv_indev_drv_register( &indev_drv );
/* Create simple label */
lv_obj_t *label = lv_label_create( lv_scr_act() );
lv_label_set_text( label, LVGL_Arduino.c_str() );
lv_obj_align( label, LV_ALIGN_CENTER, 0, 0 );
// uncomment one of these demos
lv_demo_widgets(); // OK
Serial.println( "Setup done" );
}
void loop()
{
lv_timer_handler(); /* let the GUI do its work */
delay( 5 );
}灯光
使用
-fastled/FastLED库驱动板载的一颗WS2812灯珠，暂时只添加不同颜色灯切换功能实物
PCB
-
页面
下图为部分页面
-
后续会上传B站视频END
最后非常感谢立创🥰提供的机会和各种优惠券，帮助我们实现想法，做出实物，参加征集令活动收获颇多，未来继续努力😄
--
-]]>-
-
-
-
-
编译下载
触摸显示效果如下图所示
+END
2024 Levi5 +]]>
Quick Start
Create a new post
$ hexo new "My New Post" |
More info: Writing
+Run server
$ hexo server |
More info: Server
+Generate static files
$ hexo generate |
More info: Generating
+Deploy to remote sites
$ hexo deploy |
More info: Deployment
+]]>前言
🔗夏日征集令
ESP32-WROOM-32D-N8主控，通过GUVA-S12SD紫外线传感器获取环境紫外线强度；AHT20温湿度传感器获取环境温湿度；BMP280气压传感器获取环境压强；使用拨轮开关切换页面。
以下为制作过程记录
功能
-
+
- 紫外线指数 +
- 环境温湿度 +
- 气压海拔 +
- 简易照明 +
- 天气时钟(网络) +
- . +
成本
这里只列出了主要的器件，详情见🔗腾讯文档：BOM_ESP_UV_BOX
+| 主要元件 | +价格 | +
|---|---|
| ESP32-WROOM-32D(8MB) | +15 | +
| 紫外线模块 | +7.05 | +
| AHT20 | +1.62 | +
| BMP280 | +1.04 | +
| 四脚拨轮开关 | +0.85 | +
| CH340K | +1.4 | +
硬件
++硬件设计见立创开源硬件平台
+
原理图
++存在问题：下载完程序，可以运行，但是板子上电不运行，需要按复位，>去除BOOT0按键的电容<，解决问题
+
贴片开关的质量也不太行，开关手柄会断🙃
侧边按键质量似乎也不太好，按复位有时也没用🙃
主控电路
主控
主控选择ESP32-WROOM-32D-N8，外围电路参考官方技术规格书。
引出SPI用于控制屏幕，IIC用于控制AHT20和BMP280，ADC用于采集电压值，以及按键控制
自动下载
串口芯片使用CH340K
电源电路
电源切换电路
使用PMOS，当没有外部电源时使用电池供电，有外部电源输入时不使用电池供电
充电电路
电池管理使用TP4056，电路参考TP4056数据手册
充电电流如下，根据锂电池参数选择合适的电阻
| Rprog(K) | +Ibat(mA) | +
|---|---|
| 1.2 | +1000 | +
| 2.4 | +500 | +
| 3.0 | +400 | +
| 4.0 | +300 | +
| 6.0 | +200 | +
| 12.0 | +200 | +
外设
按键
板载一个RESET和BOOT侧边按键，使用拨轮开关作为控制输入
TFT
使用1.8寸TFT屏幕插接，分辨率128x160，屏幕驱动ST7735，屏幕驱动电路参考屏幕原理图，可以通过BLK引脚控制屏幕亮度
UV
紫外线部分电路参考紫外线模块电路设计
+
通过采集电压，根据电压范围，得到紫外线强度
AHT20 BMP280
这两个器件，用烙铁不好焊，加热台方便些
AHT20可以检测环境温湿度
BMP280可以检测大气压，温度，以及海拔高度(由压力和温度计算得到)
面板
使用立创EDA设计简单的面板
+3D外壳
1.8寸版本
本次使用SOLIDWORKS2023建模
立创EDA导出模型
SOLIDWORKS
使用SOLIDWORKS打开导出的step格式文件
打开后如下图所示，可以看到电路板模型缺少丝印图案
回到PCB工程，打开PCB的2D视图
导出上下面丝印图
如下图点击PCB上表面，选择外观
选择导出的顶层丝印图
还需要调整丝印的位置和大小，选择映射
根据实际情况，调整以下参数
之后便可以开始外壳的建模，最终效果如下
程序
+ ++
页面结构
在主界面下设四个功能页，之后各级再设功能分页，主要结构如下
++设计参考：
+
B站：黑人黑科技的视频DIY万能遥控器
OSHWHub: 黑人黑科技的开源工程ESP32 万能遥控器
代码
++开发工具：Visual Studio Code + PlatformIO
+
图标：iconfont-阿里巴巴
颜色：RGB COLOR PICKER
中文转换：中文转UNICODE
图片转换：FileToCArray
代码结构主要如下
+ESP32_UV_BOX |
界面
屏幕尺寸为1.8寸，分辨率是128x160，屏幕驱动是ST7735，使用TFT_eSPI库驱动屏幕，所有界面使用TFT_eSPI绘制
使用TFT_eSPI需要修改配置文件User_Setup.h，根据屏幕类型和显示情况修改内容
|
使用ledc控制引脚输出PWM调节屏幕背光亮度
控制
使用mathertel/OneButton库来实现按键的控制，分别注册短按，双击和长按函数来实现不同的操作
上下短按为页面切换，中间短按为进入页面，中间长按为返回上一级
+传感器
UV
使用S12SD传感器来检测紫外线，然后经过放大，使用ADC采集电压，根据电压范围判断紫外线指数等级
+下图为紫外线模块
程序中使用此函数获取紫外线指数
uint8_t sensor_uv_data(void) |
++图中为Arduino对应的数值，详情见DFROBOT: UV Sensor
+
AHT20
使用dvarrel/AHT20库读取AHT20温湿度传感器的数据
主要为如下内容，AHT20数据结构体，初始化函数，以及数据读取函数(返回数据结构体)
struct AHT20Data |
BMP280
使用seeed-studio/Grove - Barometer Sensor BMP280库读取BMP280传感器的数据
主要为如下内容，BMP280数据结构体，初始化函数，以及数据读取函数(返回数据结构体)
struct BMP280Data |
在函数bool BMP280::init(void)中注释掉Wire.begin()
在主程序中上面两个传感器初始化前，要先使用Wire.begin(21, 22);来设置IIC引脚
网络
配网
初次使用时，会建立如下网络ESP_UV_BOX_WIFI，
连接网络，浏览器打开网址192.168.1.1，会出现如下配网页面
++页面代码参考: CSDN: 请收藏！分享一个ESP32/ESP8266高颜值WIFI配网页面代码-带下拉选择框和中英文版本。文末有arduino配网代码。
+
一共四个输入框，分别是WIFI SSID, WIFI PASSWORD, Private KEY, Location ID
+ ++
点击保存后，芯片会重启连接网络
网络配置相关函数如下
+bool wifi_scan(void); |
天气时钟
天气等数据使用和风天气API，免费订阅每天可以有1000次请求
++ ++
-
+
- 实时天气数据使用和风天气的API，具体代码参考B站：大聪明的二手脑袋的视频Dudu天气时钟版本更新，全面对接和风天气，2.0版本继续开源 +
- 时间数据使用
arduino-libraries/NTPClient库获取网络时间
网络天气相关函数如下
+
void get_weather_now(void); |
网络相关函数如下
+void time_init(void); |
天气预报
同上，使用和风天气API，屏幕显示未来六天天气状况
+空气质量
同上，使用和风天气API，屏幕显示颗粒物PM10，颗粒物PM2.5，二氧化氮NO2，二氧化硫SO2，一氧化碳CO，臭氧O3
+哔哩哔哩
通过如下API接口获得JSON格式的数据，使用ArduinoJson库解析获得关注数和粉丝数
+https://api.bilibili.com/x/relation/stat?vmid=用户UID |
可以使用官网提供的工具生成解析代码
+{ |
生成的解析代码如下
+// String input; |
灯光
使用fastled/FastLED库驱动板载的一颗WS2812灯珠，暂时只添加不同颜色灯切换功能
实物
PCB
页面
下图为部分页面
后续会上传B站视频
END
最后非常感谢立创🥰提供的机会和各种优惠券，帮助我们实现想法，做出实物，参加征集令活动收获颇多，未来继续努力😄
+
+
+
+
+
+--硬件：立创ESP32S3R8N8开发板 + 2.8寸TFT显示屏(ST7789) + 电容触摸(GT911)
-
软件：Visual Studio Code + PlatformIO+ Squareline Studio
代码：百度网盘：ESP32S3_SQ(提取码：levi)
代码：百度网盘：ESP32S3_SERVO(提取码：levi)
视频：bilibili: 【ESP32】初试Squareline Studio设计 简单控制屏幕亮度
视频：bilibili: 【ESP32】Squareline Studio新增界面+移植过程 - 简单控制舵机
博客：CSDN: 【ESP32】立创ESP32S3N8R8开发板+2.8寸TFT电容触摸屏+Squareline Studio+PlatformIO
Squareline Studio
设计UI
导出文件
-
-
工程设置
-
按如下所示设置工程，Project Export Root和UI Files Export Path路径可以选择为LVGL工程目录下新建的export文件夹
-Export
-
-
PlatformIO
文件结构
-
-
导出文件
-
以下为Squareline Studio导出的文件
-移植文件
-
资源文件复制到src/lvgl_gui
-
LVGL
-
-
- 修改lvgl
修改lvgl_conf.h，如下所示，关闭案例编译
-
main
-
-
添加头文件
-
-UI初始化
-
删去之前LVGL官方案例的内容，添加如下代码-ui_init();
-
-lvgl显示
-void lvgl_task(void *pt)
{
while(1)
{
lv_timer_handler(); /* let the GUI do its work */
vTaskDelay(5);
}
}
-
-setup()中创建任务xTaskCreatePinnedToCore(lvgl_task, "lvgl display", 1024 * 15, NULL, 2, NULL, 1);
-
编译下载
END
--硬件：立创ESP32S3R8N8开发板 + 2.8寸TFT显示屏(ST7789) + 电容触摸(GT911)
-
软件：Visual Studio Code + PlatformIO
代码：百度网盘：ESP32S3_GT911TOUCH(提取码：levi)
视频：bilibili: 【ESP32】2.8寸电容触摸屏(ST7789+GT911) lvgl 案例测试
博客：CSDN: 【ESP32】立创ESP32S3R8N8开发板+2.8寸TFT电容触摸屏ST7789+GT911+PlatformIO
新建工程
-
-
点击侧边
-PlatformIO插件，新建工程
-依次设置工程名，开发板，框架
-
-
屏幕测试
添加TFT_eSPI
-
-
添加屏幕驱动库
-TFT_eSPI，按如下图顺序
-添加TFT_eSPI到工程
-
-打开配置文件，可以看到已成功添加库
-
-
修改TFT_eSPI
-
-
打开
-.pio\libdeps\esp32-s3-devkitc-1\TFT_eSPI\User_Setup.h文件
-根据屏幕驱动芯片解注释
-
-
// Only define one driver, the other ones must be commented out |
-
-
- 根据屏幕大小设置宽高 -
// For ST7789, ST7735, ILI9163 and GC9A01 ONLY, define the pixel width and height in portrait orientation |
-
-
- 根据连线设置引脚 -
// ### EDIT THE PIN NUMBERS IN THE LINES FOLLOWING TO SUIT YOUR ESP32 SETUP ### |
修改main.cpp
在屏幕上从上到下分别显示红绿蓝三色，以及白色文字，用来测试屏幕颜色显示是否正常。
-
|
下载调试
-
-
编译下载
-
-根据屏幕显示情况修改
-User_Setup.h文件
-
如果颜色反转(白色显示为黑色)，如下图所示，则取消下一个注释，尝试两个选项，其中一个选项应该纠正反转。
// If colours are inverted (white shows as black) then uncomment one of the next |
修改后，如下图所示，白色正常显示，但是RGB顺序存在问题
仅对于ST7735, ST7789和ILI9341，如果显示器上的蓝色和红色交换，则定义颜色顺序，一次尝试一个选项来找到显示的正确颜色顺序
-// For ST7735, ST7789 and ILI9341 ONLY, define the colour order IF the blue and red are swapped on your display |
修改后，如下图所示，RGB顺序正常
LVGL测试
添加LVGL
-
-
根据实际情况，选择lvgl版本
-
触摸测试
添加bb_captouch
修改main.cpp
-
-
添加头文件
--
-设置触摸芯片引脚
--// These defines are for a low cost ESP32 LCD board with the GT911 touch controller
-设置参数
--BBCapTouch bbct;
const char *szNames[] = {"Unknown", "FT6x36", "GT911", "CST820"};
-初始化
--bbct.init(TOUCH_SDA, TOUCH_SCL, TOUCH_RST, TOUCH_INT);
-修改
-my_touchpad_read函数这里的x,y坐标需要根据实际情况修改
-
-
/*Read the touchpad*/
void my_touchpad_read( lv_indev_drv_t * indev_driver, lv_indev_data_t * data )
{
TOUCHINFO ti;
if(bbct.getSamples(&ti))
{
data->state = LV_INDEV_STATE_PR;
/*Set the coordinates*/
data->point.x = screenWidth - ti.y[0];
data->point.y = ti.x[0];
Serial.print( "Data x " );
Serial.println( screenWidth - ti.y[0] );
Serial.print( "Data y " );
Serial.println( ti.x[0] );
}
else
{
data->state = LV_INDEV_STATE_REL;
}
}
-
修改完成
最终main.cpp文件内容如下
|
编译下载
触摸显示效果如下图所示
END
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