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项目概述

此 wiki 已更新：https://wiki.seeedstudio.com/xiao_esp32s3_with_micropython/

CircuitPython 是 XIAO ESP32S3 的理想编程语言，因为它简化了物理计算项目。基于 Python，它具有初学者友好的语法，并包含用于访问传感器和显示器等硬件的模块。由于 CircuitPython 已经支持 ESP32S3 芯片，本项目尝试在 Seeed Studio XIAO ESP32S3 开发板上编译 CircuitPython。

XIAO ESP32S3 与 OLED 显示屏​

硬件准备​

我在这里使用 Seeed Studio XIAO ESPS3 和 Seeed Studio Grove OLED Display 0.96 作为硬件。

Seeed Studio XIAO ESP32S3Seeed Studio Grove OLED Display 0.96
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软件准备​

我使用的是 Thonny IDE 软件（Windows）以及一些相关的库和文件。

Thonny IDE相关文件（库）
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入门指南​

下载 XIAO ESP32S3 CircuitPython 固件​

XIAO ESP32S3 Sense 的 CircuitPython 固件 9.1.1 和 9.20 Alpha

在 BootLoader 模式下将 XIAO ESP32S3 开发板连接到 PC​

具体方法如下：

  • 步骤 1. 按住 XIAO ESP32S3 上的 BOOT 按钮不松开。

  • 步骤 2. 保持按住 BOOT 按钮，然后通过数据线连接到计算机。连接到计算机后松开 BOOT 按钮。

  • 步骤 3. 上传 Blink 程序来检查 XIAO ESP32S3 的运行状态。

打开 Thonny 并配置选项​

  1. 运行 Thonny 后，导航到"工具 -> 选项"并点击"选项"选择
  1. 选择"解释器"选项并点击"CircuitPython (generic)"选择

将 CircuitPython 固件刷入 XIAO ESP32S3 开发板​

  1. 在 Thonny 中点击"(esptool)"。它会提示您下载最新的 CircuitPython 固件并将其刷入开发板。
  1. Thonny 中的"(esptool)"如下所示，首先选择正确的"目标端口"。
  1. 选择 CircuitPython 系列为"ESP32-S3"，并选择安装按钮旁边带有三条水平线的图标，以包含您下载的固件。 例如：(seeed_xiao_esp32s3_911.bin 或 seeed_xiao_esp32s3_920.bin)
  1. Thonny 将填充重置，现在您可以点击"安装"。
  1. 显示"完成"后，可以关闭窗口。
  1. PC 上会出现一个"CIRCUITPY"驱动器，这表明开发板已成功刷入固件。

将相关文件（库）添加到"CIRCUITPY"驱动器​

将相关文件（库）中的所有文件复制到"CIRCUITPY"驱动器。

note

使用"Seeed Studio Grove OLED Display 0.96"时，"adafruit_ssd1306.mpy"文件和"adafruit_framebuf.mpy"文件是必需的

adafruit_framebuf 库使用名为 font5x8.bin 的字体文件来渲染文本。此文件需要在执行代码的环境中可访问。

编写代码（IIC）并上传以实现 OLED 显示​

  1. 添加文件后，我现在可以使用命令 import adafruit_ssd1306 将 adafruit_ssd1306 库导入到代码中，环境现在已配置为驱动 OLED 显示器。代码如下所示：
from board import *
from busio import I2C
import busio
import adafruit_ssd1306

i2c = I2C(IO6,IO5)  # Initialize I2C communication using IO6 and IO5 pins

# Create a display object with 128x64 resolution and an I2C address of 0x3C
display = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c, addr=0x3C)

# Clear the display
display.fill(0)
display.show()

# Write text on the display
display.text('SeeedStudio ESP32S3', 0, 0 , 1)
display.text('Code by CircuitPython!', 0, 20 , 2)
display.show()
  1. 点击"Run"按钮上传代码
  1. 最终结果

XIAO ESP32S3 Sense 配合 XIAO 圆形显示屏和 Sense 摄像头使用​

硬件准备​

Seeed Studio XIAO ESP32S3 SenseXIAO 圆形显示屏
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软件准备​

  1. 将固件安装到 XIAO ESP32S3 Sense。
固件
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  1. 安装必要的模块和依赖项。

您始终可以使用 Adafruit 的工具 circup 来安装 CircuitPython 库。安装后，您只需输入命令即可安装任何库。

# install circup
pip install setuptools
pip install circup
pip install --upgrade circup
# install module to library
circup install gc9a01 adafruit_ticks

开始使用​

安装所有需要的库后，只需将代码输入到 CIRCIUTPY 的 code.py 或 main.py 中，如下所示，即可在圆形显示屏上查看摄像头画面。

import board
import busio
import displayio
import espcamera
import adafruit_ticks
import gc9a01
import struct

i2c = busio.I2C(board.SCL, board.SDA)
spi = busio.SPI(clock=board.SCK, MOSI=board.MOSI)
cam_i2c = busio.I2C(board.CAM_SCL, board.CAM_SDA)

tft_dc  = board.D3
tft_cs  = board.D1
tft_bl  = board.D6

display_bus = displayio.FourWire(spi, command=tft_dc, chip_select=tft_cs)
display = gc9a01.GC9A01(display_bus, width=240, height=240, rotation=0)

# Appears that this example does not use Displayio at all
# print frame directly on display_bus to be faster
# so, rotation setting not works...

main = displayio.Group()
display.root_group = main

# Camera Init
cam = espcamera.Camera(
    data_pins=board.CAM_DATA,
    external_clock_pin=board.CAM_XCLK,
    pixel_clock_pin=board.CAM_PCLK,
    vsync_pin=board.CAM_VSYNC,
    href_pin=board.CAM_HREF,
    pixel_format=espcamera.PixelFormat.RGB565,
    frame_size=espcamera.FrameSize.R240X240,
    i2c=cam_i2c,
    external_clock_frequency=20_000_000,
    framebuffer_count=2,
    grab_mode=espcamera.GrabMode.WHEN_EMPTY)

# Sending init bytes to display_bus
display_bus.send(36, struct.pack(">hh", 0, 239))
display_bus.send(42, struct.pack(">hh", 0, 239))
display_bus.send(43, struct.pack(">hh", 0, 80+239))
display.auto_refresh = False

t0 = adafruit_ticks.ticks_ms()

while True:
    frame = cam.take(1)                                                         
    if isinstance(frame, displayio.Bitmap):                                     
        display_bus.send(44, frame)                                             
        t1 = adafruit_ticks.ticks_ms()                                          
        fps = 1000 / adafruit_ticks.ticks_diff(t1, t0)
        print(f"{fps:3.1f}fps")  # typically runs at about 25fps
        t0 = t1

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