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[ESP8266/ESP32]Firebeetle 2 ESP32 C5体验之：显示网络天气

仔爸 | 中级技师 | 创造力： | 帖子： | 发消息 | 串个门 | 加好友 | 打招呼
2025-10-20 11:03:27 [显示全部楼层]
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[ESP8266/ESP32] Firebeetle 2 ESP32 C5体验之：显示网络天气

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本帖最后由 仔爸 于 2025-10-20 11:04 编辑

最近一直想学习使用esp32等MCU微控制器来驱动显示屏（包括液晶显示屏和墨水屏），趁着DFROBOT开展的FireBeetle 2 ESP32 C5评测项目，来尝试一下。
不过由于FireBeetle 2 ESP32 C5没有官方推出的micropython固件，因此刚拿到手的时候，这块C5真的像块砖头，在我手里活不起来。得益于PY学习笔记（苦行僧）自行编译的集成了不同显示屏驱动与LVGL轻量级通用图形库，让我可以直接拿来烧录使用。这里有一篇他的文章，我看了收获很多，大家也可以参考：[尝鲜DFRobot ESP32-C5开发板，玩转LVGL Micropython](https://mc.dfrobot.com.cn/thread-396470-1-1.html)

一、硬件对比
首先我们可以看一下esp32, esp32-c6和esp32-c5的比较，通过询问豆包，给出如下结果：ESP32 与 ESP32 C5、C6 对比：https://www.doubao.com/thread/wed26643be24cbd4a)，给出的结论是：初代ESP32 主打性能与兼容性，C6 强化无线能力（双频段 + 音频），C5 则是低成本简化版，按需选择即可。

二、烧录固件
在esp32 c5上烧录micropython固件也是走了一点弯路，不能用普通的方法进行烧录，比如直接用thonny软件烧录本地固件，以及使用flash download tool，对于FireBeetle 2 ESP32 C5来说都是有问题的，据DFROBOT的刘工（DF刘忠渝）说是因为如下原因（在测试的时候，确实也出现了内存错误，估计是内存小的原因）：
  • ESP32-C5是revision v0.1版本的  烧录固件一定要用压缩包里的flash download软件
  • C5 RAM有限。一些micropython示例会提示内存分配失败
  • 还有3块屏幕的驱动文件没有添加进去 。硬件发出前会添加进去

这是他提供的烧录文件及适配各种屏幕的固件包（烧录工具：下载附件flash_download_tool.zip包含st7789显示驱动的固件：下载附件ESP32-C5(N4)(revision v0.1)-st7789固件.rar）
使用压缩包里的工具烧录还是挺简单的，注意烧录地址是0x2000，不要搞错了。

三、项目实施
这是项目运行后的效果：
Firebeetle 2 ESP32 C5体验之：显示网络天气图6
1. 硬件连接
固件烧录成功之后，进行了一些基础的点LED之类的，都没有问题，接下来就要尝试连接屏幕了。手头还是有多块屏，而且提供的固件也比较全，我就选了一块1.54英寸，分辨率是240x240的8针屏幕（不带触摸），通过SPI方式通信。
将屏幕的通信引脚与FireBeetle 2 ESP32 C5扩展板的IO进行链接，如下表所示，注意VCC接3.3V而不要接5V（查资料别人都这么说，我也不敢接5V，万一屏幕废了呢）：
Firebeetle 2 ESP32 C5体验之：显示网络天气图1

2. 初步探索
打开Thonny软件，用USB线连接C5，进入Micropython编程模式。在Thonny底部的终端窗口输入如下命令查看一下固件集成了哪些模块：
  1. help('modules')
复制代码

显示如下图所示内容，其中发现st7789屏幕驱动和LVGL库（版本9.3.0）都在。
Firebeetle 2 ESP32 C5体验之：显示网络天气图2

赶紧查看一下st7789里面有些啥，是不是有ST7789类，
Firebeetle 2 ESP32 C5体验之：显示网络天气图3
点底部一行最右边的三个小点，看一下ST7789类里面具体有哪些方法,如下所示，好像没有高级一点的绘图方法可用，这就坚定了我尝试学习和使用LVGL的决心。
  1. ['__class__', '__init__', '__module__', '__name__', '__qualname__', '__bases__', '__del__', '__dict__', 'add_event_cb', 'delete', 'delete_event', 'delete_refr_timer', 'enable_invalidation', 'get_antialiasing', 'get_color_format', 'get_dpi', 'get_event_count', 'get_event_dsc', 'get_horizontal_resolution', 'get_inactive_time', 'get_layer_bottom', 'get_layer_sys', 'get_layer_top', 'get_next', 'get_offset_x', 'get_offset_y', 'get_physical_horizontal_resolution', 'get_physical_vertical_resolution', 'get_refr_timer', 'get_rotation', 'get_screen_active', 'get_screen_prev', 'get_theme', 'get_vertical_resolution', 'init', 'is_double_buffered', 'is_invalidation_enabled', 'reset', 'send_event', 'set_antialiasing', 'set_color_format', 'set_default', 'set_dpi', 'set_offset', 'set_physical_resolution', 'set_rotation', 'set_theme', 'trigger_activity', '_INVOFF', '_INVON', '_ORIENTATION_TABLE', '_displays', '_dummy_set_memory_location', '_flush_cb', '_flush_ready_cb', '_init_bus', '_madctl', '_on_size_change', '_set_memory_location', 'get_backlight', 'get_default', 'get_displays', 'get_params', 'get_power', 'set_backlight', 'set_color_inversion', 'set_params', 'set_physical_horizontal_resolution', 'set_physical_vertical_resolution', 'set_power']
复制代码

3. 对LVGL的学习尝试
之前一直有听说过LVGL这个东东，但一直没有尝试，毕竟在代码编程中进行界面布局是一件令人抓狂的事情，这也是N年以前我使用C等语言编写界面遭遇滑铁卢而接触到Delphi软件就觉得图形化布局非常方便的感受，后来无论是Word中的控件，还是网页前端，都希望这些界面控件能拖拖拉拉放放，再修改一下属性参数就搞定。
当然我希望LVGL也是这样的，结果……居然要纯代码，郁闷中。
而且自从我烧录了带有LVGL的micropython固件，网上找了一圈，资料最多的当然是C代码，毕竟micropython中的LVGL是从C移植过来的。
这里有一个LVGL中文手册的网站（https://lvgl.100ask.net/master/index.html），大家可以一起学习，不过最新版本的LVGL很少提供micropython代码，只提供C代码，应该是8.X版本的手册内容同时提供C和mpy代码。不过我测试发现，LVGL 8.X和9.X很多代码规则和格式都发生了变化（社区太强，更新太快，学习成本大大增加啊）
一通尝试并且遇到诸多困难之后，倒是没有学到多少内容，但收集资料倒是不少， 同时在github上follow了不少大牛，留着以后学习时参考。

4. 牛刀小试
接下来，我尝试使用esp32 c5在st7789驱动的屏幕上显示当地的天气内容，参考了github上大牛的一些代码。
  • 上传到esp32 c5上的文件结构（所有文件在文末压缩包提供）
Firebeetle 2 ESP32 C5体验之：显示网络天气图4
  • 程序思路
Firebeetle 2 ESP32 C5体验之：显示网络天气图5
  • 程序代码

  1. import lcd_bus

  2. import fs_driver

  3. from micropython import const

  4. import machine

  5. import urequests

  6. import lcd_utils

  7. from display_driver import init_display

  8. import time

  9. import json

  10. import network

  11. import lvgl as lv

  12. # import math

  13. import task_handler

  14. 

  15. # 初始化WiFi

  16. sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)

  17. sta_if.active(False)

  18. SSID = "wifi名称"  # 更换为自己的wifi名

  19. PASSWORD = "wifi密码"  # 更换为wifi密码

  20. 

  21. city = "ningbo"  # 设置要显示天气的城市

  22. '''

  23. weather_dict = {'0@1x.png':'晴','1@1x.png':'晴','2@1x.png':'晴',

  24.               '3@1x.png':'晴','4@1x.png':'多云','5@1x.png':'晴间多云',

  25.               '6@1x.png':'晴间多云','7@1x.png':'大部多云','8@1x.png':'大部多云',

  26.               '9@1x.png':'阴','10@1x.png':'阵雨','11@1x.png':'雷阵雨',

  27.               '12@1x.png':'雷阵雨伴有冰雹','13@1x.png':'小雨','14@1x.png':'中雨',

  28.               '15@1x.png':'大雨','16@1x.png':'暴雨','17@1x.png':'大暴雨',

  29.               '18@1x.png':'特大暴雨','19@1x.png':'冻雨','20@1x.png':'雨夹雪',

  30.               '21@1x.png':'阵雪','22@1x.png':'小雪','23@1x.png':'中雪',

  31.               '24@1x.png':'大雪','25@1x.png':'暴雪','26@1x.png':'浮尘',

  32.               '27@1x.png':'扬沙','28@1x.png':'沙尘暴','29@1x.png':'强沙尘暴',

  33.               '30@1x.png':'雾','31@1x.png':'霾','32@1x.png':'风',

  34.               '33@1x.png':'大风','34@1x.png':'飓风','35@1x.png':'热带风暴',

  35.               '36@1x.png':'龙卷风','37@1x.png':'冷','38@1x.png':'热',

  36.               '99@1x.png':'未知'}

  37. '''

  38. weather_url = f"https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=S9hoa4Wza9Hcs2uX_&location={city}&language=zh-Hans&unit=c"

  39. 

  40. def fetchWeather():

  41.     try:

  42.         result = urequests.get(weather_url)

  43.         print(result.text)

  44.         return result.text

  45.     except Exception as e:

  46.         print("Weather fetch error:", e)

  47.         return None

  48. 

  49. def connect_wifi():

  50.     if not sta_if.isconnected():

  51.         print("Connecting to WiFi...")

  52.         sta_if.active(True)

  53.         sta_if.connect(SSID, PASSWORD)

  54.         max_wait = 10

  55.         while max_wait > 0:

  56.             if sta_if.isconnected():

  57.                 print("WiFi Connected. IP:", sta_if.ifconfig()[0])

  58.                 return True

  59.             max_wait -= 1

  60.             time.sleep(1)

  61.         print("WiFi Connection Failed")

  62.         return False

  63.     return True

  64. 

  65. # 更新天气信息并分别存入对应的变量中

  66. def update_weather(e):

  67.     if connect_wifi():

  68.         weather_data = fetchWeather()

  69.         if weather_data:

  70.             try:

  71.                 weather_json = json.loads(weather_data)

  72.                 weather = weather_json["results"][0]["now"]["text"]

  73.                 temp = weather_json["results"][0]["now"]["temperature"]

  74.                 weather_image_keys = f"{weather_json["results"][0]["now"]["code"]}@1x.png"

  75.                 incity=weather_json["results"][0]["location"]["name"]

  76.                 last_update=weather_json["results"][0]["last_update"]

  77.                 

  78.                 #ui_label1.set_text(incity)                

  79.                 ui_label2.set_text(f"{temp}°C")

  80.                 ui_label3.set_text(weather)

  81.                 ui_label4.set_text(last_update)

  82.                 

  83.                 try:

  84.                     with open(f'weather_incons/{weather_image_keys}', 'rb') as f:

  85.                         png_data = f.read()

  86.                     img_cogwheel = lv.image_dsc_t({'data_size': len(png_data), 'data': png_data})

  87.                     img1.set_src(img_cogwheel)

  88.                 except Exception as e:

  89.                     print(f"Could not load weather icon {weather_image_keys}: {e}")

  90.                     ui_label3.set_text("Icon Load Error")

  91.             except Exception as e:

  92.                 print(f"Weather JSON parse error: {e}")

  93.                 ui_label3.set_text("Weather Parse Error")

  94.         else:

  95.             ui_label3.set_text("Weather Fetch Failed")

  96.     else:

  97.         ui_label.set_text("WiFi Not Connected")

  98. 

  99. def SetFlag( obj, flag, value):

  100.     if (value):

  101.         obj.add_flag(flag)

  102.     else:

  103.         obj.remove_flag(flag)

  104.     return

  105. 

  106. # 连接wifi

  107. connect_wifi()

  108. # 初始化LVGL

  109. lv.init()

  110. 

  111. # 初始化显示屏

  112. display = init_display()

  113. display.set_power(False)

  114. display.init()

  115. display.set_color_inversion(True)

  116. display.set_rotation(lv.DISPLAY_ROTATION._0)

  117. display.set_backlight(1)

  118. 

  119. #th = task_handler.TaskHandler()

  120. 

  121. # 初始化LVGL

  122. scr = lv.screen_active()

  123. scr.set_style_bg_color(lv.color_hex(0x000000), 0)

  124. 

  125. 

  126. 

  127. # 读取字体（提前上传到esp32中）

  128. fs_drv = lv.fs_drv_t()

  129. fs_driver.fs_register(fs_drv, 'S')

  130. myfont = lv.binfont_create("S:myfont_18.bin")

  131. 

  132. 

  133. # 获取天气数据

  134. weather_data = fetchWeather()

  135. temp, weather, weather_image_keys,incity,last_update= "N/A", "Unknown", '99@1x.png',"Unknown","Unknown"

  136. if weather_data:

  137.     try:

  138.         weather_json = json.loads(weather_data)

  139.         weather = weather_json["results"][0]["now"]["text"]

  140.         temp = weather_json["results"][0]["now"]["temperature"]

  141.         weather_image_keys = f"{weather_json["results"][0]["now"]["code"]}@1x.png"

  142.         print(weather)

  143.     except Exception as e:

  144.         print(f"Initial weather JSON parse error: {e}")

  145. 

  146. # 读入天气图标并显示

  147. try:

  148.     with open(f'weather_incons/{weather_image_keys}', 'rb') as f:

  149.         png_data = f.read()

  150.     img_cogwheel_argb = lv.image_dsc_t({

  151.         'data_size': len(png_data),

  152.         'data': png_data

  153.     })

  154. except:

  155.     print(f"Could not find weather_incons/{weather_image_keys}")

  156.     # Create a fallback image or handle the error appropriately

  157.     img_cogwheel_argb = None

  158. 

  159. 

  160. img1 = lv.image(scr)

  161. if img_cogwheel_argb:

  162.     img1.set_src(img_cogwheel_argb)

  163. img1.align(lv.ALIGN.CENTER, 0, -25)

  164. img1.set_size(58, 58)

  165. 

  166. 

  167. # 显示城市（拼音）

  168. ui_label1 = lv.label(scr)

  169. ui_label1.set_text(city.upper())

  170. ui_label1.set_style_text_color(lv.color_hex(0x00FF00), 0)

  171. ui_label1.align(lv.ALIGN.CENTER, 0, -80)

  172. ui_label1.set_style_text_font(myfont, 0)

  173. 

  174. # 显示温度

  175. ui_label2 = lv.label(scr)

  176. ui_label2.set_text(f"{temp}°C")

  177. ui_label2.set_style_text_color(lv.color_hex(0x00FF00), 0)

  178. ui_label2.align(lv.ALIGN.CENTER, 0, 30)

  179. ui_label2.set_style_text_font(myfont, 0)

  180. 

  181. # 显示天气

  182. ui_label3 = lv.label(scr)

  183. ui_label3.set_text(weather)

  184. ui_label3.set_style_text_color(lv.color_hex(0xFFFF00), 0)

  185. ui_label3.align(lv.ALIGN.CENTER, 0, 10)

  186. ui_label3.set_style_text_font(myfont, 0)

  187. 

  188. # 显示最后更新时间

  189. ui_label4 = lv.label(scr)

  190. ui_label4.set_text(last_update)

  191. ui_label4.set_style_text_color(lv.color_hex(0xFFFF00), 0)

  192. ui_label4.align(lv.ALIGN.CENTER, 0, 100)

  193. ui_label4.set_style_text_font(myfont, 0)

  194. 

  195. # 天气3小时更新一次

  196. weather_timer = lv.timer_create(update_weather, 10800000, None)

  197. 

  198. # 更新一次信息

  199. update_weather(None)

  200. 

  201.         

  202. # --- Main Loop ---

  203. while True:

  204.     lv.tick_inc(5)

  205.     #lv.task_handler()

  206.     time.sleep_ms(5)

复制代码

四、反思
对于LVGL进行编程还不是很熟悉，发现之前我是通过framebuf等方式实现绘图，速度较慢，而LVGL中又有多种不同的显示方式，如对象类型，画布类型等。我尝试了画布类型，发现问题较多，主要是没有有效的参考文档，全靠瞎找。接下来我会继续学习，期待与大家有更多的交流。
esp32-c5程序资料：下载附件esp32-c5网络天气资料.zip
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精彩评论(2)

PY学习笔记  中级技师

发表于 半小时前

https:wiki.dfrobot.com.cnESP32_MicroPython_LVGL_Tutorial 可以看看这个方便不少
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仔爸  中级技师
 楼主|

发表于 7 分钟前

PY学习笔记 发表于 2025-10-20 21:44
https:wiki.dfrobot.com.cnESP32_MicroPython_LVGL_Tutorial 可以看看这个方便不少

谢谢，这个刘工已经发给我了，我看过了。确实可以跟着学不少东西
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