基于ESP32与OLED12864的主机状态监视器（MicroPython）

背景：

用于监控PVE主机的运行状态

主机：

环境准备：

主机端使用FastApi搭建服务，代码很简单，需要有python环境，并安装fastapi、uvicorn与psutil（用于加测主机性能）

安装方式如下

pip install fastapi
pip install psutil
pip install uvicorn

fastapi引擎搭建

创建main.py, 内容如下：

from typing import Union
import psutil
from fastapi import FastAPIapp = FastAPI()@app.get("/")
def read_root():core_tmp = 0# 我的主机有4颗物理核心，我监测这四颗核心的平均温度for i in range(1, 5):core_tmp+=(psutil.sensors_temperatures()['coretemp'][i].current)/4mem_percent = psutil.virtual_memory().percentcore_percent = 0# 监测4颗核心的平均占用率for i in psutil.cpu_percent(percpu=True):core_percent += i/4return {"mem_percent": mem_percent,"core_percent": round(core_percent,1),"core_tmp": round(core_tmp,1)}

启动脚本：

创建启动脚本run.sh，内容如下：

uvicorn main:app --reload --host 此处改为本机的IP地址

启动引擎执行：

sh run.sh

ESP32

源码：

新建ssd1306.py，内容如下：

#MicroPython SSD1306 OLED driver, I2C and SPI interfaces created by Adafruitimport time
import framebuf# register definitions
SET_CONTRAST        = const(0x81)
SET_ENTIRE_ON       = const(0xa4)
SET_NORM_INV        = const(0xa6)
SET_DISP            = const(0xae)
SET_MEM_ADDR        = const(0x20)
SET_COL_ADDR        = const(0x21)
SET_PAGE_ADDR       = const(0x22)
SET_DISP_START_LINE = const(0x40)
SET_SEG_REMAP       = const(0xa0)
SET_MUX_RATIO       = const(0xa8)
SET_COM_OUT_DIR     = const(0xc0)
SET_DISP_OFFSET     = const(0xd3)
SET_COM_PIN_CFG     = const(0xda)
SET_DISP_CLK_DIV    = const(0xd5)
SET_PRECHARGE       = const(0xd9)
SET_VCOM_DESEL      = const(0xdb)
SET_CHARGE_PUMP     = const(0x8d)class SSD1306:def __init__(self, width, height, external_vcc):self.width = widthself.height = heightself.external_vcc = external_vccself.pages = self.height // 8# Note the subclass must initialize self.framebuf to a framebuffer.# This is necessary because the underlying data buffer is different# between I2C and SPI implementations (I2C needs an extra byte).self.poweron()self.init_display()def init_display(self):for cmd in (SET_DISP | 0x00, # off# address settingSET_MEM_ADDR, 0x00, # horizontal# resolution and layoutSET_DISP_START_LINE | 0x00,SET_SEG_REMAP | 0x01, # column addr 127 mapped to SEG0SET_MUX_RATIO, self.height - 1,SET_COM_OUT_DIR | 0x08, # scan from COM[N] to COM0SET_DISP_OFFSET, 0x00,SET_COM_PIN_CFG, 0x02 if self.height == 32 else 0x12,# timing and driving schemeSET_DISP_CLK_DIV, 0x80,SET_PRECHARGE, 0x22 if self.external_vcc else 0xf1,SET_VCOM_DESEL, 0x30, # 0.83*Vcc# displaySET_CONTRAST, 0xff, # maximumSET_ENTIRE_ON, # output follows RAM contentsSET_NORM_INV, # not inverted# charge pumpSET_CHARGE_PUMP, 0x10 if self.external_vcc else 0x14,SET_DISP | 0x01): # onself.write_cmd(cmd)self.fill(0)self.show()def poweroff(self):self.write_cmd(SET_DISP | 0x00)def contrast(self, contrast):self.write_cmd(SET_CONTRAST)self.write_cmd(contrast)def invert(self, invert):self.write_cmd(SET_NORM_INV | (invert & 1))def show(self):x0 = 0x1 = self.width - 1if self.width == 64:# displays with width of 64 pixels are shifted by 32x0 += 32x1 += 32self.write_cmd(SET_COL_ADDR)self.write_cmd(x0)self.write_cmd(x1)self.write_cmd(SET_PAGE_ADDR)self.write_cmd(0)self.write_cmd(self.pages - 1)self.write_framebuf()def fill(self, col):self.framebuf.fill(col)def pixel(self, x, y, col):self.framebuf.pixel(x, y, col)def scroll(self, dx, dy):self.framebuf.scroll(dx, dy)def text(self, string, x, y, col=1):self.framebuf.text(string, x, y, col)def text_middle(self, string, y, col=1):l = len(string)x = (128-(l*8))//2self.framebuf.text(string, x, y, col)def print_squre(self, xmin, ymin, xmax, ymax, col=1):for i in range(xmax - xmin):for j in range(ymax - ymin):self.pixel(xmin + i, ymin + j, col=col)class SSD1306_I2C(SSD1306):def __init__(self, width, height, i2c, addr=0x3c, external_vcc=False):self.i2c = i2cself.addr = addrself.temp = bytearray(2)# Add an extra byte to the data buffer to hold an I2C data/command byte# to use hardware-compatible I2C transactions.  A memoryview of the# buffer is used to mask this byte from the framebuffer operations# (without a major memory hit as memoryview doesn't copy to a separate# buffer).self.buffer = bytearray(((height // 8) * width) + 1)self.buffer[0] = 0x40  # Set first byte of data buffer to Co=0, D/C=1self.framebuf = framebuf.FrameBuffer1(memoryview(self.buffer)[1:], width, height)super().__init__(width, height, external_vcc)def write_cmd(self, cmd):self.temp[0] = 0x80 # Co=1, D/C#=0self.temp[1] = cmdself.i2c.writeto(self.addr, self.temp)def write_framebuf(self):# Blast out the frame buffer using a single I2C transaction to support# hardware I2C interfaces.self.i2c.writeto(self.addr, self.buffer)def poweron(self):passclass SSD1306_SPI(SSD1306):def __init__(self, width, height, spi, dc, res, cs, external_vcc=False):self.rate = 10 * 1024 * 1024dc.init(dc.OUT, value=0)res.init(res.OUT, value=0)cs.init(cs.OUT, value=1)self.spi = spiself.dc = dcself.res = resself.cs = csself.buffer = bytearray((height // 8) * width)self.framebuf = framebuf.FrameBuffer1(self.buffer, width, height)super().__init__(width, height, external_vcc)def write_cmd(self, cmd):self.spi.init(baudrate=self.rate, polarity=0, phase=0)self.cs.high()self.dc.low()self.cs.low()self.spi.write(bytearray([cmd]))self.cs.high()def write_framebuf(self):self.spi.init(baudrate=self.rate, polarity=0, phase=0)self.cs.high()self.dc.high()self.cs.low()self.spi.write(self.buffer)self.cs.high()def poweron(self):self.res.high()time.sleep_ms(1)self.res.low()time.sleep_ms(10)self.res.high()

主程序：

main.py, 内容如下：

from machine import Pin, SoftI2C
from time import sleep
import ssd1306   #引用了ssd1306.py
import network
import urequests
import json# IIC初始化
i2c = SoftI2C(scl=Pin(5), sda=Pin(18))
oled_width = 128
oled_height = 64
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(oled_width, oled_height, i2c)
sleep(0.2)
oled.fill(0)
oled.text_middle("WIFI Connecting...", 28, col=1)
oled.show()# WIFI初始化
wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
sleep(0.2)while True:while not wlan.isconnected():try:sleep(0.2)wlan.connect('WIFI名称', 'WIFI密码')oled.fill(0)oled.text_middle("WIFI Connected!", 28, col=1)oled.show()sleep(0.2)except:passtry:ret = json.loads(urequests.get(url="http://192.168.2.202:8000").text)oled.fill(0)oled.text('MEM-PERC : {}%'.format(ret["mem_percent"]), 0, 0)oled.print_squre(0,10,128, 18, col=1)oled.print_squre(int(ret["mem_percent"]*1.28), 11, 127, 17,col=0)oled.text('CORE-TMP : {}C'.format(ret["core_tmp"]), 0, 20)oled.print_squre(0,30,128, 38, col=1)oled.print_squre(int(ret["core_tmp"]*1.28), 31, 127, 37, col=0)oled.text('CORE-PERC: {}%'.format(ret["core_percent"]), 0, 40)oled.print_squre(0, 50, 128, 58, col=1)oled.print_squre(int(ret["core_percent"]*1.28), 51, 127, 57,col=0)oled.show()except:oled.text('DISCONNECTED', 17, 60)sleep(0.2)

把上述两个文件保存至ESP32即可开机运行。

毕业4年，硬件知识基本全部还回去了，如有不妥望指正。

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