• 试玩ESP32S3 BOX Lite

    作者是参加比赛申请的一块ESP32S3 BOX Lite的开发板。

    图片如下：

    别的不说，用过乐鑫的idf的同学都知道，这开发环境真的一言难尽，我是用vscode+espidf4.4.4+python3.8.7。插一嘴这里最好不要下py3.11容易安装报错，然后去换源。

    开发思路

    因为我当时做的是跟农业相关的，所以这块开发板当时是做的交互模块。（其实也没做啥）

    我用这块开发板，通过http协议访问心知天气的url，然后我们不是看见这块开发板有三个按钮吗，于是我设置了一个按键检测，当我按下某个键的时候，播放当地的实时天气情况。然后做了一个UI页面，用的SquareLine，制作了一个简易的静态UI画面。

    大概就做成了这个样子，然后按中间的按键就能实时播放当地的天气情况。

     配置声音

    先去github上，找到esp-skainet框架，然后找到chinese-tts，也就就是找到它的语音框架，我们在这个基础上进行开发。

    我们这块BOX lite采用的是es8311这块语音芯片。

    1.  esp_tts_voice_t *voice = (esp_tts_voice_t *)&esp_tts_voice_xiaole; // 配置tts的声音配置文件
    2.         esp_tts_handle_t *tts_handle = esp_tts_create(voice);              // 创建tts对象
    3.         esp_tts_handle_t *tts = esp_tts_create(voice);              // 创建tts对象
    4.         es8156_codec_set_voice_volume(100);

    我们可以这主函数里面看见，我们首先就是要配置tts的声音配置文件，然后创建一个tts对象，然后函数调节我们想要的音量。

    1. if (esp_tts_parse_chinese(tts_handle, buff))
    2.         {
    3.          int len[1] = {0};
    4.          do
    5.         {
    6.             short *pcm_data = esp_tts_stream_play(tts_handle, len, 0);
    7.             esp_audio_play(pcm_data, len[0] * 2, portMAX_DELAY);
    8.             // printf("data:%d \n", len[0]);
    9.          } while (len[0] > 0);
    10.          vTaskDelay(10000 / portTICK_PERIOD_MS);
    11.         }
    12.            esp_tts_stream_reset(tts_handle);
    13.         }

    然后这块开发板是每次一个字节的输出，所以可能听起来有点机械感。

    当然更多的配置文件，全是编译的时候，我们的espidf给我们下载一大堆。

    可见这里面的配置文件都是一些底层，驱动寄存器。

    按键监听

    我是采用ADC采样获取按键的数据的。

    1. //ADC按键
    2. int key=4;  // 0 右键    2 中间键   3 左键  4 无按键
    3. static esp_adc_cal_characteristics_t adc1_chars;
    4. #define ADC1_EXAMPLE_CHAN0 ADC1_CHANNEL_0
    5. static bool adc_calibration_init(void)
    6. {
    7.     esp_err_t ret;
    8.     bool cali_enable =false;
    9.     ret = esp_adc_cal_check_efuse(ESP_ADC_CAL_VAL_EFUSE_TP_FIT);
    10.     if(ret == ESP_ERR_NOT_SUPPORTED)
    11.         ESP_LOGW(TAG,"Calibration scheme not supported,skip software calibration");
    12.         else if(ret == ESP_ERR_INVALID_VERSION)
    13.         {
    14.             ESP_LOGW(TAG,"eFuse");
    15.         }
    16.         else if(ret == ESP_OK)
    17.         {
    18.             cali_enable =true;
    19.             esp_adc_cal_characterize(ADC_UNIT_1,ADC_ATTEN_DB_11,ADC_WIDTH_BIT_DEFAULT,0,&adc1_chars);
    20.         }
    21.         else{
    22.            ESP_LOGW(TAG,"Invalid arg");
    23.         }
    24.     return cali_enable;
    25. }

    因为ESP32S3自带FreeRTOS操作系统（如果不知道什么是FreeRTOS的读者，可以查看我前几篇博客），所以我这里直接创建一个监听任务。

    1. int listen_key_task()
    2. {
    3.     adc_calibration_init();
    4.     adc1_config_width(ADC_WIDTH_BIT_DEFAULT);
    5.     adc1_config_channel_atten(ADC1_EXAMPLE_CHAN0,ADC_ATTEN_DB_11);
    6.         u16_t adcval=adc1_get_raw(ADC1_EXAMPLE_CHAN0) / 1000;
    7.  
    8.         if(adcval !=4 &&adcval !=key )
    9.         {
    10.             ESP_LOGI(TAG,"Adc value key:%d",adcval);
    11.             key = adcval;
    12.         }
    13.       vTaskDelay(400 / portTICK_PERIOD_MS);  
    14.     
    15.     return key;
    16. }

     我设定了一个KEY的初始值为4，当按下按钮时，数据就会变化。0 右键    2 中间键   3 左键  4 无按键。

    http获取心知天气的url

    1. /* Constants that aren't configurable in menuconfig */
    2. // #define WEB_SERVER "example.com"
    3. // #define WEB_PORT "80"
    4. // #define WEB_PATH "/"
    5. //http组包宏，获取天气的http接口参数
    6. #define WEB_SERVER          "api.thinkpage.cn"              
    7. #define WEB_PORT            "80"
    8. #define WEB_URL             "/v3/weather/now.json?key="
    9. #define host 		        "api.thinkpage.cn"
    10. #define APIKEY		        "S1owwyz1J-WgwE_k3"      
    11. #define city		        "changsha"
    12. #define language	        "zh-Hans"

    我们首先定义http组的宏，我们提前去心知天气，获取APIKEY，我这个是14天的，现在已经过期了，然后我们修改city的地区，然后language可以修改语音。

    1. //天气解析结构体
    2. typedef struct 
    3. {
    4.     char cit[20];
    5.     char weather_text[20];
    6.     char weather_code[2];
    7.     char temperatur[3];
    8.     char feels_like[3];                        //体感温度
    9.     char pressure[4];                          //气压，单位为mb百帕或in英寸
    10.     char humidity[3];                          //相对湿度，0~100，单位为百分比
    11.     char visibility[5];                        //能见度，单位为km公里或mi英里
    12.     char wind_direction[20];                   //风向文字
    13.     char wind_direction_degree[4];             //风向角度，范围0~360，0为正北，90为正东，180为正南，270为正西
    14.     char wind_speed[6];                        //风速，单位为km/h公里每小时或mph英里每小时
    15.     char wind_scale[3];                        //风力等级，请参考：http://baike.baidu.com/view/465076.htm
    16. }weather_info;
    17.  
    18. weather_info weathe;
    19.  
    20. static const char *REQUEST = "GET "WEB_URL""APIKEY"&location="city"&language="language" HTTP/1.1\r\n"
    21.     "Host: "WEB_SERVER"\r\n"
    22.     "Connection: close\r\n"
    23.     "\r\n";

    然后我们定义一个结构体，因为我们从心知天气上获取的是cjson的数据包，所以我们要进行cjson的数据解析。

    1.  
    2. /*解析json数据 只处理 解析 城市 天气 天气代码  温度  其他的自行扩展
    3. * @param[in]   text  		       :json字符串
    4. * @retval      void                 :无
    5. * @note        修改日志 
    6. *               Ver0.0.1:
    7.                     hx-zsj, 2018/08/10, 初始化版本\n 
    8. */
    9. void cjson_to_struct_info(char *text)
    10. {
    11.     cJSON *root,*psub;
    12.     cJSON *arrayItem;
    13.     //截取有效json
    14.     char *index=strchr(text,'{');
    15.     strcpy(text,index);
    16.  
    17.     root = cJSON_Parse(text);
    18.     
    19.     if(root!=NULL)
    20.     {
    21.         psub = cJSON_GetObjectItem(root, "results");
    22.         arrayItem = cJSON_GetArrayItem(psub,0);
    23.  
    24.         cJSON *locat = cJSON_GetObjectItem(arrayItem, "location");
    25.         cJSON *now = cJSON_GetObjectItem(arrayItem, "now");
    26.         if((locat!=NULL)&&(now!=NULL))
    27.         {
    28.             psub=cJSON_GetObjectItem(locat,"name");
    29.             sprintf(weathe.cit,"%s",psub->valuestring);
    30.             ESP_LOGI(TAG,"[city:%s]",weathe.cit);
    31.              
    32.             psub=cJSON_GetObjectItem(now,"text");
    33.             sprintf(weathe.weather_text,"%s",psub->valuestring);
    34.             ESP_LOGI(TAG,"[weather:%s]",weathe.weather_text);
    35.             
    36.             psub=cJSON_GetObjectItem(now,"code");
    37.             sprintf(weathe.weather_code,"%s",psub->valuestring);
    38.             // ESP_LOGI(TAG,"%s",weathe.weather_code);
    39.  
    40.             psub=cJSON_GetObjectItem(now,"temperature");
    41.             sprintf(weathe.temperatur,"%s",psub->valuestring);
    42.             ESP_LOGI(TAG,"[temperatur:%s]",weathe.temperatur);
    43.  
    44.              psub=cJSON_GetObjectItem(now,"feels_like");
    45.             sprintf(weathe.feels_like,"%s",psub->valuestring);
    46.             ESP_LOGI(TAG,"[feels_like:%s]",weathe.feels_like);
    47.  
    48.             psub=cJSON_GetObjectItem(now,"pressure");
    49.             sprintf(weathe.pressure,"%s",psub->valuestring);
    50.             ESP_LOGI(TAG,"[pressure:%s]",weathe.pressure);
    51.             
    52.             psub=cJSON_GetObjectItem(now,"humidity");
    53.             sprintf(weathe.humidity,"%s",psub->valuestring);
    54.             ESP_LOGI(TAG,"[humidity:%s]",weathe.humidity);
    55.             
    56.              psub=cJSON_GetObjectItem(now,"visibility");
    57.             sprintf(weathe.visibility,"%s",psub->valuestring);
    58.             ESP_LOGI(TAG,"[visibility:%s]",weathe.visibility);
    59.  
    60.              psub=cJSON_GetObjectItem(now,"wind_direction");
    61.             sprintf(weathe.wind_direction,"%s",psub->valuestring);
    62.             ESP_LOGI(TAG,"[wind_direction:%s]",weathe.wind_direction);
    63.  
    64.              psub=cJSON_GetObjectItem(now,"wind_direction_degree");
    65.             sprintf(weathe.wind_direction_degree,"%s",psub->valuestring);
    66.             ESP_LOGI(TAG,"[wind_direction_degree:%s]",weathe.wind_direction_degree);
    67.  
    68.             psub=cJSON_GetObjectItem(now,"wind_speed");
    69.             sprintf(weathe.wind_speed,"%s",psub->valuestring);
    70.             ESP_LOGI(TAG,"[wind_speed:%s]",weathe.wind_speed);
    71.  
    72.              psub=cJSON_GetObjectItem(now,"wind_scale");
    73.             sprintf(weathe.wind_scale,"%s",psub->valuestring);
    74.             ESP_LOGI(TAG,"[wind_scale:%s]",weathe.wind_scale);
    75.  
    76.             sprintf(buff,"%s天气%s温度%s体感温度%s气压%s相对湿度%s能见度%s风向%s风向角度%s风速%s风力等级%s",weathe.cit,weathe.weather_text,weathe.temperatur,weathe.feels_like,
    77.             weathe.pressure,weathe.humidity,weathe.visibility,weathe.wind_direction,weathe.wind_direction_degree,weathe.wind_speed,weathe.wind_scale);
    78.             
    79.             // lv_label_set_text(ui_Celsius,weathe.weather_text);
    80.  
    81.         }
    82.     }
    83.     cJSON_Delete(root);
    84. }

    一开始我是解析json数据 只处理 解析 城市 天气 天气代码  温度，后面的可以自己添加，根据个人需求。

    1. static void http_get_task(void *pvParameters)
    2. {
    3.     const struct addrinfo hints = {
    4.         .ai_family = AF_INET,
    5.         .ai_socktype = SOCK_STREAM,
    6.     };
    7.     struct addrinfo *res;
    8.     struct in_addr *addr;
    9.     int s, r;
    10.     char recv_buf[1024];
    11.     char mid_buf[1024];
    12.  
    13.     while(1) {
    14.         //DNS域名解析
    15.         int err = getaddrinfo(WEB_SERVER, WEB_PORT, &hints, &res);
    16.         if(err != 0 || res == NULL) {
    17.             ESP_LOGE(TAG, "DNS lookup failed err=%d res=%p", err, res);
    18.             vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS);
    19.             continue;
    20.         }
    21.  
    22.         //打印获取的IP
    23.         addr = &((struct sockaddr_in *)res->ai_addr)->sin_addr;
    24.         ESP_LOGI(TAG, "DNS lookup succeeded. IP=%s", inet_ntoa(*addr));
    25.  
    26.         //新建socket
    27.         s = socket(res->ai_family, res->ai_socktype, 0);
    28.         if(s < 0) {
    29.             ESP_LOGE(TAG, "... Failed to allocate socket.");
    30.             freeaddrinfo(res);
    31.             vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS);
    32.             continue;
    33.         }
    34.         ESP_LOGI(TAG, "... allocated socket");
    35.  
    36.         //连接ip
    37.         if(connect(s, res->ai_addr, res->ai_addrlen) != 0) {
    38.             ESP_LOGE(TAG, "... socket connect failed errno=%d", errno);
    39.             close(s);
    40.             freeaddrinfo(res);
    41.             vTaskDelay(4000 / portTICK_PERIOD_MS);
    42.             continue;
    43.         }
    44.         ESP_LOGI(TAG, "... connected");
    45.         freeaddrinfo(res);
    46.  
    47.         //发送http包
    48.         if (write(s, REQUEST, strlen(REQUEST)) < 0) {
    49.             ESP_LOGE(TAG, "... socket send failed");
    50.             close(s);
    51.             vTaskDelay(4000 / portTICK_PERIOD_MS);
    52.             continue;
    53.         }
    54.         ESP_LOGI(TAG, "http write:%s",REQUEST);
    55.         ESP_LOGI(TAG, "... socket send success");
    56.         //设置http超时
    57.         struct timeval receiving_timeout;
    58.         receiving_timeout.tv_sec = 5;
    59.         receiving_timeout.tv_usec = 0;
    60.         if (setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &receiving_timeout,
    61.                 sizeof(receiving_timeout)) < 0) {
    62.             ESP_LOGE(TAG, "... failed to set socket receiving timeout");
    63.             close(s);
    64.             vTaskDelay(4000 / portTICK_PERIOD_MS);
    65.             continue;
    66.         }
    67.         ESP_LOGI(TAG, "... set socket receiving timeout success");
    68.  
    69.         //清缓存
    70.         memset(mid_buf,0,sizeof(mid_buf));
    71.  
    72.         //获取http应答包
    73.         do {
    74.             //清缓存
    75.             bzero(recv_buf, sizeof(recv_buf));
    76.             //读取http应答包
    77.             r = read(s, recv_buf, sizeof(recv_buf)-1);
    78.             strcat(mid_buf,recv_buf);
    79.             // for(int i = 0; i < r; i++) {
    80.             //     putchar(recv_buf[i]);
    81.             // }
    82.         } while(r > 0);
    83.         
    84.         ESP_LOGI(TAG, "http read:%s", mid_buf);
    85.  
    86.         //json解析
    87.         cjson_to_struct_info(mid_buf);
    88.         vTaskDelay(10000 / portTICK_PERIOD_MS);
    89.         //关闭socket，http是短连接
    90.         ESP_LOGI(TAG, "... done reading from socket. Last read return=%d errno=%d.", r, errno);
    91.         close(s);
    92.         vTaskDelay(10000 / portTICK_PERIOD_MS);
    93.     }
    94. }

    这里同样的，创建一个进程，上面的注释写的很清楚，我们首先进行DNS域名解析，然后打印获取IP地址，新建socket，连接ip，发送http包，设置异常超时，获取我们得到的http应答包，然后进行json解析，关闭socket连接。

    UI页面

    我是在SquareLIne上生成的UI页面，然后移植lvgl包进我的文件夹里，这个软件只有三十天的试用期，但是网上有很多破解方法。

    大概就是做的这样一个UI页面，时间不够就没有过多的追求精美的UI页面。

    UI的话，生成的文件基本都是组件的位置大小啥的，具体的画面得去SquareLine里面自己调整布局。

    然后我们在main.c函数里面引用对应的函数即可。

    1. void app_lvgl_display(void)
    2. {
    3.     bsp_display_lock(0);
    4.  
    5.     ui_init();
    6.  
    7.     bsp_display_unlock();
    8. }

    注意：

    因为SquareLine生成的不是配套的ESP32S3 BOX lite代码，里面是ESP32S3BOX的配套UI，所以我们要在UI里面去掉触摸功能。

     主函数

     

    1.  
    2. int app_main()
    3. {
    4.     /* Initialize display and LVGL */
    5.     bsp_display_start();
    6.  
    7.     /* Set default display brightness */
    8.     bsp_display_brightness_set(APP_DISP_DEFAULT_BRIGHTNESS);
    9.  
    10.     /* Add and show objects on display */
    11.     app_lvgl_display();
    12.  
    13.     ESP_LOGI(TAG, "Example initialization done.");
    14.     ESP_ERROR_CHECK( nvs_flash_init() );
    15.     ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
    16.     ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());
    17.  
    18.     /* This helper function configures Wi-Fi or Ethernet, as selected in menuconfig.
    19.      * Read "Establishing Wi-Fi or Ethernet Connection" section in
    20.      * examples/protocols/README.md for more information about this function.
    21.      */
    22.     ESP_ERROR_CHECK(example_connect());
    23.     xTaskCreate(&http_get_task, "http_get_task", 8196, NULL, 5, NULL);
    24.     /*** 2. play prompt text ***/
    25.         ESP_ERROR_CHECK(esp_board_init(AUDIO_HAL_16K_SAMPLES, 1, 16));
    26.         esp_tts_voice_t *voice = (esp_tts_voice_t *)&esp_tts_voice_xiaole; // 配置tts的声音配置文件
    27.         esp_tts_handle_t *tts_handle = esp_tts_create(voice);              // 创建tts对象
    28.         esp_tts_handle_t *tts = esp_tts_create(voice);              // 创建tts对象
    29.         es8156_codec_set_voice_volume(100);
    30.         bool tts_flag; 
    31.         bool flag=0;
    32.      while(1)
    33.      {  
    34.         listen_key_task(key);
    35.         switch(key)
    36.         {
    37.         case 2:
    38.         {
    39.         key =4;
    40.         tts_flag=true;
    41.           break;
    42.         
    43.         }
    44.          case 0:
    45.         {
    46.             key=4;
    47.             flag=1;
    48.             break;
    49.         }
    50.         
    51.          default:
    52.             break;
    53.         }
    54.  
    55.         if(tts_flag) 
    56.         {   
    57.             tts_flag=false;
    58.         if (esp_tts_parse_chinese(tts_handle, buff))
    59.         {
    60.          int len[1] = {0};
    61.          do
    62.         {
    63.             short *pcm_data = esp_tts_stream_play(tts_handle, len, 0);
    64.             esp_audio_play(pcm_data, len[0] * 2, portMAX_DELAY);
    65.             // printf("data:%d \n", len[0]);
    66.          } while (len[0] > 0);
    67.          vTaskDelay(10000 / portTICK_PERIOD_MS);
    68.         }
    69.            esp_tts_stream_reset(tts_handle);
    70.         }
    71.  
    72.         if(flag)
    73.         {
    74.             flag=0;
    75.             char *prompt1 = "我是ljt2333，大家关注我吧！";
    76.             if (esp_tts_parse_chinese(tts, prompt1))
    77.          {
    78.         int len[1] = {0};
    79.         do
    80.         {
    81.             short *pcm_data = esp_tts_stream_play(tts, len, 2);
    82.  
    83.             esp_audio_play(pcm_data, len[0] * 2, portMAX_DELAY);
    84.             // printf("data:%d \n", len[0]);
    85.         } while (len[0] > 0);
    86.           vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS);
    87.           }
    88.               esp_tts_stream_reset(tts);
    89.         }
    90.        
    91.  
    92.      }
    93.     return 0;
    94. }

    媒体播放器 2023-09-22 17-37-06

    视频放在最后是成品，可以看一下。

     总体来说，这是一块通过http协议获取心知天气的实时天气的数据包，进行cjson解析，然后通过乐鑫的esp-skainet语音框架播报语音，创建两个任务，一个adc的按键采样，当我们按下不同的键时，会播放不同的文字。

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/ljt2333/article/details/133150452