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MicroPython 开发

MicroPython 入门教程​

初次接触 ESP32 MicroPython 开发，想要快速上手？我们为您准备了一套通用的 ESP32 MicroPython 入门教程。

请注意：该教程使用 ESP32-S3-Zero 作为教学示例，所有硬件代码均基于其引脚布局。在动手实践前，建议您对照手中的开发板引脚图，确认引脚配置无误。

配置开发环境​

1. 配置 Thonny 和烧录 MicroPython 固件​

2. 其他提示​

  • 目前开发板使用定制的固件进行开发，固件在 ESP32-S3-LCD-1.28 示例程序 中，固件合并成单个文件，注意下载地址是 0x00 位置

  • 固件路径：

    ...\ESP32-S3-LCD-1.28-Demo\Firmware\MicroPython-bin

  • 若通过 乐鑫 Flash 下载工具 烧录 MicroPython 固件，烧录地址为 0x0。

  • factory-bin 文件夹下的 bin 文件为测试板载功能的文件，在此处无需烧录

  • MicroPython 固件制作来自 链接，MicroPython 固件编译 更多学习链接

Thonny 使用说明​

如果你刚入门学习 ESP32 和 Thonny，还不知道如何使用 Thonny，那么请展开看看，希望可以帮助到你！

选择开发板及型号​

  • 下载安装最新 Thonny IDE 后，打开 Thonny IDE -> Configure interpreter...，如下图所示
    ESP32-S3-Touch 1
    ESP32-S3-Touch 1
  • 选择 ESP32 与选择对应的 COM 口
    ESP32-S3-Touch 1
  • 点击该按钮，可看到 shell 中输出语句，则说明开发板固件成功使用
    ESP32-S3-Touch 1

上传例程​

下文以使用“ESP32-S3-Touch_1.28 ”例程为例，若使用其他例程，操作步骤类推。

  • 如何找到您想要的示例程序，如果最开始没有 files 这一栏，我们可以在 view 里面找到
    ESP32-S3-Touch 1
    ESP32-S3-Touch 1
  • 将本地文件上传到开发板，选择文件，鼠标右键，找到"upload to/"，进行下载
    ESP32-S3-Touch 1
  • 以下是全部上传完成的界面，下载的文件请务必与红框内文件保持一致 ，否则可能会运行失败
    ESP32-S3-Touch 1
  • 选择.py 后缀的文件，点击绿色按钮烧录运行
    ESP32-S3-Touch 1
  • 运行另一份文件时要先点击红色 stop 按钮，这样另一份文件才能正常运行
    ESP32-S3-Touch 1

示例程序​

Demo-flow-02

ESP32-S3-LCD-1.28 示例程序

示例程序基础例程说明
alien.py随机显示 “alien.jpg” 图像
bitarray.py创建并展示多个随机位置的 “吃豆人” 精灵动画
hello.py随机显示不同颜色的 “Hello!” 文本，并且可以通过循环切换不同的旋转角度
hershey.py循环展示不同的问候语
jpg.py轮流显示两张 JPEG 图片
noto_fonts.py展示三种不同字体的名称
pbitmap.py显示一个预编译的位图图像
rotation.py循环展示不同旋转值下的文本显示效果
scroll.py在显示屏上实现字符的平滑滚动显示

上传例程及特殊例程​

上传例程​

  • 将本地文件上传到开发板，选择文件，鼠标右键，找到"upload to/", 进行下载

    ESP32-S3-LCD-1.28

  • 以下是全部下载完成的界面，下载的文件请务必与红框内文件保持一致 ，否则可能会运行失败

    ESP32-S3-LCD-1.28

  • 选择.py 后缀的文件，点击绿色按钮烧录运行（运行图置于后文）
    ESP32-S3-LCD-1.28

  • 运行另一份文件时要先点击红色 stop 按钮，这样另一份文件才能正常运行
    ESP32-S3-LCD-1.28

特殊例程​

  • 在所给例程中，boot.py 为自动生成的空白文件，bluenarble.py 存放的是图片，运行无现象
    ESP32-S3-LCD-1.28

alien.py​

【程序说明】

  • 该程序用于在特定显示屏上随机显示 “alien.jpg” 图像

【硬件连接】

  • 将开发板接入电脑

ESP32-S3-LCD-1.28

【代码分析】

  • GC9A01() ：GC9A01 构造函数重要性在于建立硬件连接、设置初始参数并创建可操作的显示屏对象，为后续的显示操作奠定基础
    • spi_interface ：建立与显示屏的 SPI 通信
    • width 和 height ：设置显示屏分辨率
    • reset_pin ：连接显示屏的各种控制引脚
    • rotation ：设置初始旋转角度

【运行效果】

  • LCD 屏幕显示

ESP32-S3-Touch 1

bitarray.py​

【程序说明】

  • 该程序是在特定显示屏上创建并展示多个随机位置的 “吃豆人” 精灵动画

【硬件连接】

  • 将开发板接入电脑

【代码分析】

  • pacman 类的 move 方法 ：负责更新 “吃豆人” 精灵的状态，实现其在屏幕上的移动和动画效果

    • 首先增加精灵的当前步数，然后通过取模操作确保步数在规定的 SPRITE_STEPS 范围内循环，对应精灵的不同动画帧或状态
    • 接着在水平方向上移动精灵的位置，当精灵的水平位置达到特定值 302 时，重置步数，是为了触发特定动画状态或行为。最后，通过取模操作确保精灵的水平位置在一定范围内循环，避免超出显示区域

  • tft.map_bitarray_to_rgb565

    • tft.map_bitarray_to_rgb565 函数根据精灵的当前步数从 SPRITE_BITMAPS 中选取位图数据，将其转换为 RGB565 格式的缓冲区 sprite 。同时，指定了精灵的宽度以及前景色和背景色

  • tft.blit_buffer

    • tft.blit_buffer 函数将转换后的缓冲区绘制到显示屏上特定的位置，该位置由精灵的当前坐标确定，并指定了精灵的宽度和高度

【运行效果】

  • LCD 屏幕显示

ESP32-S3-Touch 1

hello.py​

【程序说明】

  • 该程序是在特定的显示屏上随机显示不同颜色的 “Hello!” 文本，并且可以通过循环切换不同的旋转角度

【硬件连接】

  • 将开发板接入电脑

【代码分析】

  • tft.text ：在显示屏上绘制文本 “Hello!”

    • 使用指定字体，文本位置通过随机数在显示屏范围内确定，前景色和背景色由随机生成的 RGB565 颜色值决定

  • while True ：实现 “Hello!” 文本在不同旋转角度下的随机显示动态效果

    • 通过无限循环和遍历四个旋转角度，设置显示屏旋转角度后清空屏幕，计算文本显示范围，循环调用 tft.text 函数在随机位置以随机颜色显示文本

【运行效果】

  • LCD 屏幕显示

ESP32-S3-Touch 1

hershey.py​

【程序说明】

  • 该程序是在一个特定的显示屏上循环展示不同的问候语

【硬件连接】

  • 将开发板接入电脑

【代码分析】

  • main ：函数中的循环部分，在显示屏上循环显示不同字体、颜色和问候语

    • 逐行移动显示位置，获取下一个颜色、字体和问候语，清除上一行内容并绘制新内容，当超出一定范围时重置行位置，添加延迟控制显示速度

  • cycle ：创建可循环迭代的对象

    • 接受参数，若可迭代则直接循环，若单个元素则转换为可迭代列表并循环返回，用于方便地循环使用颜色、字体和问候语列表

【运行效果】

  • LCD 屏幕显示

ESP32-S3-Touch 1

jpg.py​

【程序说明】

  • 该程序是在特定的显示屏上轮流显示两张 JPEG 图片

【硬件连接】

  • 将开发板接入电脑

【代码分析】

  • main ：

    • 遍历图片文件名列表，调用 tft.jpg 函数在特定位置以较慢方式显示图片，然后等待 5 秒

  • tft.jpg ：在显示屏上显示指定的 JPEG 图片

    • 读取、解码图片文件并绘制到显示屏，根据传入参数确定显示位置和模式

【运行效果】

  • LCD 屏幕显示

ESP32-S3-Touch 1ESP32-S3-Touch 1

noto_fonts.py​

【程序说明】

  • 该程序是在特定的显示屏上展示三种不同字体（NotoSans、NotoSerif、NotoSansMono）的名称，并且将这些字体名称以居中的方式显示在不同的行上

【硬件连接】

  • 将开发板接入电脑

【代码分析】

  • main ：程序主入口，初始化显示屏并展示三种字体名称

    • 创建显示屏对象并初始化，填充背景为黑色，调用 center 函数依次显示三种字体名称

  • center ：将给定字符串以指定字体在显示屏上居中显示

    • 获取显示屏宽度，计算字符串宽度，若小于屏宽则水平居中计算坐标，否则左对齐，最后在指定位置显示字符串

【运行效果】

  • LCD 屏幕显示

ESP32-S3-Touch 1

pbitmap.py​

【程序说明】

  • 该程序是在特定的显示屏上显示一个预编译的位图图像

【硬件连接】

  • 将开发板接入电脑

【代码分析】

  • main ：程序主入口，初始化显示屏并显示位图

    • 创建显示屏对象，初始化后填充黑色背景，调用 tft.pbitmap 显示预编译位图模块中的图像

  • tft.pbitmap ：在显示屏上显示预编译位图

    • 读取位图数据并绘制到显示屏，根据传入参数确定显示位置

【运行效果】

  • LCD 屏幕显示

ESP32-S3-Touch 1

rotation.py​

【程序说明】

  • 该程序是在特定的显示屏上循环展示不同旋转值下的文本显示效果

【硬件连接】

  • 将开发板接入电脑

【代码分析】

  • main ：程序主入口，初始化显示屏并循环展示不同旋转值下的文本效果

    • 创建显示屏对象并初始化，在循环中依次设置不同旋转值，清空屏幕后显示包含旋转值信息的文本并等待观察

  • tft.rotation ：设置显示屏旋转角度

    • 根据传入参数调整显示屏显示方向置

【运行效果】

  • LCD 屏幕显示

ESP32-S3-Touch 1

scroll.py​

【程序说明】

  • 该程序是在特定的显示屏上实现字符的平滑滚动显示

【硬件连接】

  • 将开发板接入电脑

【代码分析】

  • main ：程序主入口，初始化显示屏、设置颜色并滚动显示字符

    • 创建显示屏对象，设置颜色生成器获取前景色，初始化显示屏后设置滚动区域，在循环中清除顶部行、在新行显示字符并更新颜色和字符值，通过设置滚动地址实现滚动并控制速度

  • cycle ：创建可循环迭代对象

    • 接受参数，若可迭代则直接循环，若单个元素则转换为可迭代列表并循环返回

【运行效果】

  • LCD 屏幕显示

ESP32-S3-Touch 1