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如何构建简单的分压器

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资料介绍

描述

您在理解如何使用 Python Zerynth studio编程 ESP32 以及使用Zerynth App通过无线网络连接或控制您的设备时遇到过问题吗？该项目旨在让初学者逐步了解如何构建简单的分压器。

为简单起见，本文将分为三个部分。每个部分都有自己的目标：

第 1 部分：通过控制台读取输出电压。

第 2部分：通过使用Zerynth 应用程序无线读取结果，将项目提升到更高的水平。

第 3 部分：使用来自JQWidgets 的“jqxKnob”元素的图形界面推进数据读取。

所需材料

首先，你需要一块板子。您可以选择Zerynth 支持的 32 位微控制器设备之一。我们选择了NodeMCU ESP-32S ，这是一款非常流行的开发板，内置 WI-FI，用于创建物联网项目。

最后但并非最不重要的一点是，您需要：

Zerynth Studio是我们强大的 IDE，用于支持物联网的 Python 嵌入式编程。你可以在这里下载。
Zerynth 应用程序。你可以在这里下载。

组装

只需将 USB 为面包板上的 ESP-32 供电并连接可变电阻器，如图所示：

ESP-32 的 Pin1 至 +3.3V 引脚
Pin2 到 ESP-32 的端口 A0
ESP-32 的 Pin3 到 GND 引脚

第 1 部分：通过控制台读取输出电压。

安装 Zerynth Studio并创建 Zerynth 用户后，您必须注册并虚拟化开发板。看看Zerynth 官方文档 NodeMCU ESP-32S 快速入门。

现在您可以开始用Python对您的电路板进行编程了！

创建一个新项目并编辑main.py文件如下：

import streams
# import the Analog to digital converter driver 
import adc
streams.serial()
while True:
# Read Analog data from port A0 and convert it to Digital data (A0 is 12bit-(4096))
   value = adc.read(A0)    
# Convert the input to volt
   volt=value*(3.3/4095.0) 
   print("sensor raw value:", value,"     Reading:",volt,"Volt")
   sleep(1000)

这是一个非常简单的 python 程序，用于从 ADC 端口 A0 读取模拟输入并将其转换为实际电压值。ADC 端口是一个 12 位端口（2 的 12 次方=4096），使用公式 volt=value*(3.3/4095) 将数字数据转换为实际电压值。最后，我们使用命令“print”在控制台上打印结果

至此，我们已经完成了第一部分。您现在可以将项目上传到您的设备。打开控制台并开始更改电阻值并查看控制台上的输出电压。

通过控制台读取输出电压。

第2 部分：通过使用Zerynth App以无线方式读取结果，将项目提升到更高水平。

在这部分中，除了控制台之外，还将无线发送电压读数数据到智能手机。

我们将需要完成以下步骤：

在 ESP-32 上启用无线
连接到 Zerynth 应用程序。
创建一个 HTML 模板以从智能手机读取数据。

快来了

1 -在 ESP-32 上启用无线：为了通过NodeMCU ESP-32S启用 WI-FI ，您需要导入 WI-FI 库并启动连接。您可以在 espressif 的 Zerynth 工作室示例下阅读有关启用 WI-FI 的更多信息。

# import the WI-FI library
from wireless import wifi
from espressif.esp32net import esp32wifi as wifi_driver
import streams
import adc                 
streams.serial()
sleep(1000)
print("STARTING...")
###################    WIFI Connection Setup    #############################
wifi_driver.auto_init() 
try:
   for i in range(0,5):
       try:
           wifi.link("Your WI-FI name",wifi.WIFI_WPA2,"Your WI-FI password")
           print("Connection established..........................:)")
           break
       except Exception as e:
           print("Can't link",e)
   else:
       print("Impossible to link!")
       while True:
           sleep(1000)
except Exception as e:
   print(e)
###################    Volt Reading Setup    #############################
while True:
   value = adc.read(A0)
   volt=value*(3.3/4095.0)
   print("sensor raw value:", value,"     Volte:",volt)
    sleep(300)

从上面的代码中，您需要导入 Wi-Fi 库。在这个项目中，我们导入了 espressif.esp32net 因为我们使用的是NodeMCU ESP-32S 。如果您有不同的开发人员，则需要导入正确的 FW-FI 库。

在 WI-FI 连接部分，您将找到设置 ESP32 以连接到您的无线网络的代码。您需要将“您的 WI-FI 名称”和“您的 WI-FI 密码”分别更改为您的无线网络名称和密码。

现在将项目上传到您的设备。打开控制台，检查 ESP32 网络连接是否已建立

至此，我们的 ESP32 已经成功连接到 WI-FI，我们将进入下一步，配置我们的 ESP32 连接到 Zerynth App。

2 -连接到 Zerynth 应用程序：这是最有趣和最有趣的部分，您可以通过无线方式发送数据并通过智能手机读取数据。

通过添加以下内容更改您的代码：

一、导入Zerynth ADM

# import Zerynth App
from zadm import zadm

其次，配置您的设备 UID 和“设备令牌”。您必须创建一个“已连接设备”并将“zerynthapp”实例链接到它。然后您必须创建一个模板并将其链接到已连接设备。看看“更多详细信息，请参阅本教程的“创建和设置连接的设备”和“创建、上传和设置模板”步骤。

###################    Zerynth App Configuration    #########################
z = zadm.Device(DEVICE UID HERE", "DEVICE TOKEN HERE")
z.start()

第三， 您需要使用命令 z.send_event 将数据发送到 Zerynth App。此命令有 2 个参数，第一个是数据名称，第二个是值。数据名称由您选择。

# send the voltage value to the zerynth App
   z.send_event({"Voltage":volt})

以下是完整的 Python 代码：

from wireless import wifi
from espressif.esp32net import esp32wifi as wifi_driver
import streams
import adc 
# import Zerynth App
from zadm import zadm
streams.serial()
sleep(1000)
print("STARTING...")
###################    WIFI Connection Setup    #############################
wifi_driver.auto_init() 
try:
   for i in range(0,5):
       try:
           wifi.link("iPhone XS",wifi.WIFI_WPA2,"1234.saif")
           print("Connection established..........................:)")
           break
       except Exception as e:
           print("Can't link",e)
   else:
       print("Impossible to link!")
       while True:
           sleep(1000)
except Exception as e:
   print(e)
###################    Zerynth App Configuration    #########################
z = zadm.Device(DEVICE UID HERE", "DEVICE TOKEN HERE")
z.start()
###################    Volt Reading Setup    #############################
while True:
   value = adc.read(A0)
   volt=value*(3.3/4095.0)
   print("sensor raw value:", value,"     Volte:",volt)
   # send the voltage value to the zerynth App
   z.send_event({"Voltage":volt})
   sleep(300)

第四，创建您的 HTML 模板并将其上传到 Zerynth 服务器。文档中提供了基本模板。

在 HTML 模板中更改on_event行以显示电压值。这个“电压”字符串必须与上面 Python 代码中写入的数据名称相同：

on_event:         function(evt){$("#status1").html(JSON.stringify(evt.payload.Voltage)+" Volt");},

最终的 HTML 代码如下：

html>
<html lang="en">
 <head>
   <meta charset="utf-8">
   <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
   <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
   <title>Volt Dividertitle>
   
   <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.12.4/jquery.min.js">script>
   
   <script src="https://api.zerynth.com/zadm/latest/z.js">script>    
 head>
 <body style="text-align:center">
   <div> <h1 id="status" style="background:#ddd;font-weight:bold">h1>div>
   <div> <h1 id="status1" style="background:#ddd;font-weight:bold">h1>div>
   <script>
   
   $(document).ready(function() {
     Z.init({
       on_connected:     function(){$("#status").html("CONNECTED")},
       on_error:         function(){$("#status").html("ERROR")},
       on_disconnected:  function(){$("#status").html("DISCONNECTED"); return true},
       on_online:        function(evt){$("#status").html("ONLINE");},
       on_offline:       function(evt){$("#status").html("OFFLINE");},
       on_event:         function(evt){$("#status1").html(JSON.stringify(evt.payload.Voltage)+" Volt");},
       on_notify:        function(evt){$("#status").html("NOTIFICATION! "+JSON.stringify(evt));}
     })
   });
   script>
 body>
html>

现在在您的智能手机上运行您的Zerynth 应用程序，您应该会看到正在运行的数据

第 3 部分：使用来自JQWidgets 的“jqxKnob”元素的图形界面推进数据读取 。

在这最后一部分中，我们将使用JQWidgets 的“jqxKnob”元素将结果转换为图形用户界面。您只需要通过导入 JQWidgets 库来更改 HTML 模板并添加样式代码。新的 HTML 文件如下所示

HTML 模板：

html>
<html lang="en">
 <head>
   <meta charset="utf-8">
   <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
   <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
   <title>Voltage Dividertitle>
    
   <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.12.4/jquery.min.js">script>
   
   <script src="https://api.zerynth.com/zadm/latest/z.js">script>   
   
   <link rel="stylesheet" href="https://jqwidgets.com/public/jqwidgets/styles/jqx.base.css" type="text/css" />
   <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge,chrome=1" />
   <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1 maximum-scale=1 minimum-scale=1" />  
   <script type="text/javascript" src="https://jqwidgets.com/public/scripts/jquery-1.11.1.min.js">script>
   <script type="text/javascript" src="https://jqwidgets.com/public/jqwidgets/jqxcore.js">script>
   <script type="text/javascript" src="https://jqwidgets.com/public/jqwidgets/jqxdraw.js">script>
   <script type="text/javascript" src="https://jqwidgets.com/public/jqwidgets/jqxknob.js">script>
   <script type="text/javascript" src="https://jqwidgets.com/public/jqwidgets/jqxnumberinput.js">script>
   <style type="text/css">
       #container {
           position: relative;
       }
       .inputField {
           left: 110px;  //change the voltage reading location input field 
           top: 123px;
           position: absolute;
           background: transparent;
           border: none;
       }
       text.jqx-knob-label {
           font-size: 13px;
       }
       .inputField .jqx-input-content {
           background: transparent;
           font-size: 20px;
           color: grey;
       }
   style>
   <script type="text/javascript">
       $(document).ready(function () {
           $('#container').jqxKnob({
               width: 300, //Gadget size
               value: 0, // Change the voltage from here
               min: 0,
               max: 3.3,
               startAngle:120,
               endAngle: 420,
               snapToStep: false,  //false to show voltage in decimal point
               allowValueChangeOnClick: false,
               allowValueChangeOnDrag: false,
               allowValueChangeOnMouseWheel: false,
               rotation: 'clockwise',
               style: { stroke: '#dfe3e9', strokeWidth: 3, fill: { color: '#fefefe', gradientType: "linear", gradientStops: [[0, 1], [50, 0.9], [100, 1]] } },
               marks: {
                   colorRemaining: { color: 'grey', border: 'grey' },
                   colorProgress: { color: '#00a4e1', border: '#00a4e1' },
                   type: 'line',
                   offset: '71%',
                   thickness: 3,
                   size: '6%',
                   majorSize: '9%',
                   majorInterval: .5,
                   minorInterval: .1,
               },
               labels: {
                   offset: '88%',
                   step: .5,
                   visible: true
               },
               progressBar: {
                   style: { fill: '#00a4e1', stroke: 'grey' },
                   size: '9%',
                   offset: '60%',
                   background: { fill: 'grey', stroke: 'grey' }
               },
               pointer: { type: 'arrow', style: { fill: '#00a4e1', stroke: 'grey' }, size: '59%', offset: '49%', thickness: 20 }
           });
           var input = $('');
           $('#container').append(input);
           var inputOptions = {
               width: 80,
               height: 500,
               decimal: 0, // starting value same as widget
               min: 0,  // same as widget
               max: 3.3, // same as widget
               textAlign: 'center',
               decimalDigits: 2,
               inputMode: 'simple'
           };
           $(input).jqxNumberInput(inputOptions);
           $('#container').on('change', function (event) {
              if (event.args.changeSource == 'propertyChange' || event.args.changeSource == 'val') { return; }
               $(input).val(event.args.value);
           }) 
       });
   script>
 head>
 <body class='default' style="text-align:center">
   <div> <h1 id="status" style="background:#ddd;font-weight:bold">h1>div>
   <div id='container' style="width: 200px; height: 200px; margin:0 auto;"> div>
   <script>
   
   $(document).ready(function() {
     Z.init({
       on_connected:     function(){$("#status").html("CONNECTED")},
       on_error:         function(){$("#status").html("ERROR")},
       on_disconnected:  function(){$("#status").html("DISCONNECTED"); return true},
       on_online:        function(evt){$("#status").html("ONLINE");},
       on_offline:       function(evt){$("#status").html("OFFLINE");},
       on_event:         function(evt){
                                       var val = JSON.stringify(evt.payload.Voltage);
                                       $('#container').val(val);},
       on_notify:        function(evt){$("#status").html("NOTIFICATION! "+JSON.stringify(evt));}
     })
   });
   script>
 body>
html>