前言

本文的目的是为了给将要制作的ESP32手环做技术储备

准备学习下ESP32，还有嵌入式GUI框架LVGL，通过做几个小项目练手是不错的选择，最终目标是做一个ESP32的手环

做一个ESP32手环任务量还是比较大的，涉及到很多新技术，我认为步子不能迈的太大容易翻车，决定先做一个ESP32的智能花盆

视频链接

https://www.bilibili.com/video/BV11P4y137k2/

开源链接

20211205 所有软硬件设计制作均已完成资料开源至github
后续有时间还会发布一些小教程，可以在我的csdn上找到

代码和外壳3D打印文件链接

https://github.com/FranHawk/esp32-smart-pow

GITHUB仓库结构
0.doc 相关文档
1.hardware pcb和3D打印所需资料
2.software 代码工程，有两个版本，gui版本可烧进任意ESP32或ESP32开发板，接屏幕和按键即可，esp32-smart-pow为完成代码工程
3.simulator 存放lvgl的pc模拟器，用vs2019打开

PCB文件链接

https://oshwhub.com/FranHawk/green-esp32/

制作材料

元器件根据pcb工程里带的bom表买就可以了
pcb板嘉立创生产
电池买3.7V锂电池，容量随意
无线充电模块链接：https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.1bdb2e8dDijOkh&id=626465407103&_u=835dsdvlb35a
屏幕链接：https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.1bdb2e8dDijOkh&id=652101077844&_u=835dsdvl181e

外壳找淘宝3D打印

总成本大概100元左右，制作需要一些编程基础和网络信息搜索能力

开发平台

1.vs code+platformio ESP32开发

2.vs2019 lvgl模拟器 GUI界面设计与仿真

3.solidworks 2020 外壳设计

4.立创eda pcb设计

基本功能均已实现，还没发现更过BUG，如视频所示，但是软硬件还有需要进一步完善的地方，最近比较忙，等过了12月（202112）再进一步完善

功能

时间天气实时更新并显示
课程表，显示一周内的课程
电脑性能显示，通过局域网获取所使用的电脑当前的CPU内存等占用情况
WIFI配网
亮度调节
蓝牙键盘，可作为一个蓝牙键盘控制电脑音量，ppt翻页，换歌等功能

功能展示

在这里插入图片描述
可以使用任意兼容QI标准的无线充电底座为其充电，市面上的充电底座几乎都可以

在这里插入图片描述
主界面显示天气时间温湿度，并且有利用lvgl8.1的gif解码器，有动图效果

天气界面

课程表界面

电脑性能监控界面

WIFI配网界面（有待完善）

亮度调节界面

在这里插入图片描述
蓝牙键盘界面

界面间通过一个滚动菜单选择，可以使用模拟器模拟界面

下面是项目之初(20210920)写的需求分析和设计文档

需求分析

智能花盆所需要实现的功能如下：

基本花盆的功能：下端有透气孔，可以承载一株多肉植物，形状：长宽65mm正方形，高度根据实际情况调整的白色花盆，尽量保证外形的美观
带锂电池，无线充电模块，可以通过type-c口或者无线充电口为电池充电，同时为花盆供电。在无外部电源的时候，可以通过电池为花盆供电
板载USB转串口芯片，便于烧写代码
板载SD卡插槽，用户可将信息文件放入SD卡，ESP32可以读取
ESP32 通过wifi功能，通过网络获取天气，时间等信息，通过局域网获取电脑性能等信息，后期可考虑加入wifi配网功能
通过一块1.54寸 240*240分辨率显示信息，信息如下，每一行代表一个页面
1. 当天时间和当天基本天气信息显示光照信息，检测当前是否充电，带罗小黑动画效果，通过晃动花盆可以切换动画效果
  2. 三天基本天气信息
  3. 电脑性能，内存占用等信息
  4. 课程表，显示当天课程
  5. 课程表，显示明天课程
  6. 显示当前植物信息

技术分析

首先硬件方面需要原理图PCB绘制和制作3D打印外壳技术，原理图PCB绘制采用立创EDA，外壳3D建模采用SW2020，去淘宝找厂家3D打印外壳

技能掌握情况：基本掌握
软件方面采用基于arduino的ESP32+LVGL框架，学习ESP32+LVGL基本使用，同时需要学习并移植XTRACK的页面生命周期管理API，根据需求分析需要掌握技术：LVGL移植到ESP32，ESP32连接到网络获取天气等信息，ESP32获取MPU6050数据，ESP32获取光敏电阻数据，LVGL文件系统移植，通过文件系统获取SD卡中信息，LVGL显示中文显示图片…

20211002 基本掌握

任务细分

原理图和PCB绘制，投板制版并测试

20210903 完成原理图和PCB绘制，已经投板，还未进入焊接阶段

20210910 所有原件均到货，完成PCB制作，并完成测试，CH340不应该用5V供电，MPU6050少接一个电容工作不正常，其他部分工作正常，排线接口位置别扭，现有板子暂时能用，但是还是要再投一版

20210915 新版本pcb投板并制作完成，测试完毕

已完成
外壳设计与制作

20210911 完成外壳设计工作

20211120 完成外壳3D打印

已完成
无线充电底座购买和无线充电模块测试

20210910 无线充电底座到货，现有无线接收模块谐振频率不对，电压达不到5V，准备购买兼容QI协议的无线接收模块
20211110 无线接收模块测试完毕
已达成
LVGL移植到ESP32

20210817 完成LVGL移植

已达成
ESP32连接网络，获取天气，时间信息

20210829 实现通过网络获取天气信息

20210911 实现通过网络获取时间信息

已达成
ESP32连接网络，获取电脑性能信息

20210825 实现通过网络获取电脑性能信息

已达成
ESP32获取MPU6050和光敏电阻的数据

20210823 完成MPU6050数据获取
ESP32上SD卡操作与LVGL文件系统移植

20210830 完成SD卡操作与LVGL文件系统移植

已达成
LVGL中文和图片显示

20210906 完成LVGL中文和图片显示

已达成
LVGL的PC模拟器使用

20210906 初步完成LVGL的PC模拟器使用

已达成
LVGL移植XTRACK的页面生命周期管理API

2021821 完成页面生命周期管理API学习，还未完成移植

20210910 完成PC模拟器上菜单选择界面UI设计，发现XTRACK的页面生命周期管理暂时还用不到，先用纯LVGL开发

已达成
LVGL的PC模拟器设计UI交互页面

20210910 完成PC模拟器上菜单选择界面UI设计，接下来完成子页面的设计

20211120 完成所有子页面设计

已达成
UI交互页面移植到ESP32上，系统联调

20211125 完成

已达成
ESP32上LVGL按键输入功能移植

20210907 完成ESP32上LVGL按键输入功能移植

已达成