MicroPython 开发ESP32应用教程之 WIFI简单应用 :时间同步、天气信息获取，ST7735 TFT屏驱动及任意中文字符显示

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本来这一课程不打算上传的，毕竟有关WIFI的配置、连接，网络时间的同步，在之前的课程中都有讲解，就是天气信息的获取在上传的下载资源中也都有相应的代码，只是还未完善，但功能是具备了的，而ST7735 TFT屏的驱动一来网上资源很多，二来用到的相应的知识也在之前介绍OLED屏的课程中介绍过了。但因为找到了可以任意显示中文字符的字符库及相应的代码模块，感觉这个资源很实用，所以还是打算写一篇简单的文章来介绍一下。

本课程有用到，但之前介绍过的知识点，大家可以参考以下文章：

MicroPython 开发ESP32应用教程之 WIFI配置、连接及简单应用 WIFI及时间同步应用类的封装-优快云博客

本课程就是在上面的课程基础上修改而来，修改内容如下：

1、完善天气信息获取功能

2、修改ST7735模块，增加对中文字符显示的支持，而且字库中有编码转换表

首先我们来介绍如何获取天气信息，提供天气信息的平台不少，但免费而且不限次数的，目前我知道的只有心知天气 - 高精度气象数据 - 天气数据API接口

注册以后可以获取免费的API接口及私钥，不过免费版的只能提供有限的信息。注册方式很简单，这里就不作介绍。

    def GetWeather(self,location="shenzhen",interval=0):
        if not self.wlan.isconnected():
#      	print("未连接到网络，请检测网络")
            return False
        if interval != 0:
            self.weather_interval = interval
        if self.is_time_sync:
            rtc = RTC()
            if (self.lasttime_weather is not None):
                if self.datetime_to_seconds(rtc.datetime()) - self.datetime_to_seconds(self.lasttime_weather) < self.weather_interval:
                    return False
            try:
                result3=urequests.get('https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=Sxkfy_sm3F1cKC7-l&location='+location+'&language=zh-Hans&unit=c')
                j3=ujson.loads(result3.text)
                self.lasttime_weather = rtc.datetime()
#                print(self.lasttime_weather)
                return j3
            except Exception as e:
                print("获取天气信息失败:", e)
                return False    
        else:
            return False

因为免费版本的如果知时间连续查询天气信息，达到20次的话，会报错，所以我们增加了获取天气信息的时间间隔的设置。

天气信息显示代码：

        weatherinfo = wlan.GetWeather("shenzhen",1800)
#        print(weatherinfo)
        if  weatherinfo != False:
            weathertxt = weatherinfo['results'][0]['location']['name']+"天气：" + weatherinfo['results'][0]['now']['text'] + " 温度：" + weatherinfo['results'][0]['now']['temperature'] + " ℃"
            tft.showstring(weathertxt,0,100,color(0,0xff,0))

接下来，我们介绍st7735 TFT显示屏的驱动及对中文字库的支持。

一、硬件连接

TFT显示屏	ESP32C3
SCL	IO4
SDA	IO5
RST	IO10
DC	IO6
CS	IO7
BLK	IO9

二、软件初始化

from st7735 import ST7735,color

spi = SPI(1,
                  baudrate=20000000,
                  polarity=0,
                  phase=0,
                  sck=Pin(4),
                  mosi=Pin(5),
                  miso=None)

# 定义控制引脚
dc = Pin(6,Pin.OUT)
cs = Pin(7,Pin.OUT)
rst= Pin(10,Pin.OUT)
bl = Pin(9, Pin.OUT)
# 初始化显示屏 (128x160)
tft = ST7735(128, 160, spi, dc, cs, rst,rotate=0)

初始化完成后，显示部分与OLED屏的显示差别不大，不过提供中文字库支持的模块帮我们完善了显示字符的接口函数，支持中英字符混合，支持换行符及tab符。

三、中文字库支持

字库文件及相应的代码模块，我们后面会提供免费的下载链接。

字库模块初始化及字符显示接口：

from ufont import BMFont

font = BMFont("font.bmf")

    def showstring(self,string,x = 0, y = 0, c=color(0xA0,0xA0,0xA),font_size=16,reverse = False,clear = False,show = True,half_char = True,auto_wrap = True):
            font.text(self,string ,x,y,c,font_size,reverse ,clear,show,half_char,auto_wrap)

该字库文件应该只支持英文字符及GB2312-80部分的汉字，有兴趣的朋友可以自己根据其中的原理，完成GB18030汉字的编码表，这样加上GB18030汉字字库就可以支持GB18030字库了。

字符编码转换及读取字库数据代码：

    def _get_index(self, word):
        """获取索引
        Args:
            word: 字符
        Returns:
        """
        word_code = ord(word)
        start = 0x10
        end = self.start_bitmap
 
        while start <= end:
            mid = ((start + end) // 4) * 2
            self.font.seek(mid, 0)
            target_code = struct.unpack(">H", self.font.read(2))[0]
            if word_code == target_code:
                return (mid - 16) >> 1
            elif word_code < target_code:
                end = mid - 2
            else:
                start = mid + 2
        return -1
 
#    @timeit
    def get_bitmap(self, word):
        """获取点阵图
        Args:
            word: 字符
        Returns:
            bytes 字符点阵
        """
        index = self._get_index(word)
        if index == -1:
            return b'\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xf0\x0f\xcf\xf3\xcf\xf3\xff\xf3\xff\xcf\xff?\xff?\xff\xff\xff' \
                   b'?\xff?\xff\xff\xff\xff'
        self.font.seek(self.start_bitmap + index * self.bitmap_size, 0)
        return self.font.read(self.bitmap_size)

如果我们只是想显示相应的字符，这部分代码可以直接拿来用。

最后我们提供完整的代码及中文字库下载链接（可凭积分免费下载，不是VIP资源）

MicroPythonforesp32C3，st7735TFT显示屏，中文字库支持，WIFI连接，时间同步，天气信息获取，aht20测温湿度资源-优快云文库