title: 从 0 开始做一个互联网主机秘钥 （基于 ESP32 ） description: ESP32, 秘钥, 互联网主机 slug: esp32-diy date: 2025-07-30 23:36:00+0000 image: logo.png categories:
前阵子刷“什么值得买”的时候看到，
[流浪地球 2 ] 联名款互联网主机秘钥充电宝大甩卖了，
https://post.smzdm.com/p/aev3zw74/
原价两三百的玩意，有故障的大概四五十块块，能用的大概 80-90 。
200 块买个上不了飞机的充电宝是个大聪明，
90 块买个联名手办还要什么自行车啊。
于是，下单搞了一个。到手了如下：
一个数码管的显示屏，下面三个按钮可以控制显示功能。
甚至还能看到充电功率和电量~
能用，很重，不适合出门。
确实就是个手办玩具。
过了两天又想了下，要不拆了这玩意，‘
把显示屏接到自己的设备上，
在设备上写个支持 Authenticator 2FA 的程序，
让它做个真正的“互联网主机秘钥”设备？
说干就干。
首先就是选个硬件板子，需要小，同时能驱动显示屏。
看了一下，ESP32 很合适，IO 口够用，
能驱动小显示器，能连接 WIFI ，
价格也便宜~
先看下最终效果：
上了淘宝看了一圈，最终找了一个 ESP32C3 的板子。
支持 C 口，电脑直连就完事了。
什么驱动都不需要，甚至 macOS 也是直接能用的~
看了一圈开发框架之后，发现还是 micropython 比较简单。
boot.py 是框架自带的，自己的逻辑写在 main.py ，
IO 口和网络都内部自带，需要的驱动基本都能找到第三方库。
不过，需要自己刷个固件 -> 在 ESP32 上开始使用 MicroPython 。
# 安装 esptool 工具
pip install esptool
# 擦除设备
## macOS or linux
esptool.py --port /dev/ttyUSB0 erase_flash
## windows 上
python esptool --port COM6 erase_flash
# 按住 boot 键，执行刷入刷入固件
# 下载链接： https://micropython.org/download/ESP32_GENERIC_C3/
# 其他的版本自己看
esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 --baud 460800 write_flash -z 0x0000 micropython.bin
## Windows 版本
python esptool --port COM6 --baud 460800 write_flash -z 0x0000 micropython.bin
## 刷入成功之后，断电重启
刷入成功之后，断电重启。
验证 micropython 环境
最简单的方案，VS Code Pymark 插件：Pymakr - Visual Studio Marketplace
装上去之后，在左侧栏目，点击一下“
”图标，选择“List Device”。
如果 ListDevice 没有出现或者报错了，
可能需要再安装一下 Nodejs 运行环境。（ Windows 上碰到过：choco install nodejs 完事。）
再点击“设备 COM”，选择“连接”图标之后，在选择“终端”图标。
选择终端图标之后，能看到这个命令行界面，说明 micropython 环境好了。
如果看到的是报错，估计是上面的固件没有刷好。
重新尝试输入固件即可。
PS：可能需要切换--baud 460800 输入，具体的看 micropython 文档或者问下 AI
esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 --baud 460800 write_flash -z 0x0000 micropython.bin
选屏幕是个大难题了。找了一圈很难找到这个规格的屏幕。
这玩意显示区域：1.8CM 高，15CM 宽，长条形。
在淘宝翻了一圈都没找到类似的规格。
最后退而求次：2.25 寸 TFT 液晶屏幕。
支持了 ST7789 （ micropython 有 st7789.py 驱动)。
显示屏的 8P 接口分表是：GND 、VCC 、SCL 、SDA 、RST 、DC 、CS 、BL 。
对着 ESP32 的引脚，就是在右侧一个个接进去。
ESP32 的引脚分别是：GND 、3.3V 、GPIO02 、GPIO03 、GPIO02 、GPIO10 、GPIO06 、GPIO07
对应代码：
SCK_PIN = 2 # SCL 引脚 (时钟) -> GPI002
MOSI_PIN = 3 # SDA 引脚 (数据) -> GPI003
RST_PIN = 10 # RST 引脚 (复位) -> GPI010
DC_PIN = 6 # DC 引脚 (数据/命令) -> GPI006
CS_PIN = 7 # CS 引脚 (片选) -> GPI007
最后屏幕的 BE 口接到另一个 GND 。（这里我也没弄懂，测试出来的
然后屏幕就点亮了。
"开始表演" ：项目代码 -rw-r--r-- 1 liguobao staff 6.3K 7 30 11:05 http_server.py -rw-r--r-- 1 liguobao staff 4.3K 7 30 11:05 main.py -rw-r--r-- 1 liguobao staff 265B 7 20 13:53 pymakr.conf -rw-r--r-- 1 liguobao staff 1.6K 7 30 11:05 show_text.py -rw-r--r--@ 1 liguobao staff 30K 7 22 15:19 st7789.py -rw-r--r--@ 1 liguobao staff 3.6K 7 22 15:19 vga1_8x8.py
st7789 和 vga1 都来源于： https://github.com/russhughes/st7789py_mpy/
连接 WIFI + 实现 HTTP 服务 http_server.py
import network
import time
import socket
#from show_text import display_text_on_tft
# --- WiFi 网络配置列表 ---
WIFI_NETWORKS = [
{"ssid": "xiaomi_505", "password": "密码"},
{"ssid": "miaowuwu_505", "password": "密码"}
]
def connect_wifi(ssid, password):
"""连接到指定的 WiFi 网络"""
wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
if not wlan.isconnected():
print(f"正在连接 WiFi: {ssid}")
wlan.connect(ssid, password)
for _ in range(15): # 最多等待 15 秒
if wlan.isconnected():
ip_address = wlan.ifconfig()[0]
print(f"连接成功，IP 地址: {ip_address}")
return ip_address
time.sleep(1)
print(f"WiFi 连接失败: {ssid}")
return None
else:
ip_address = wlan.ifconfig()[0]
print(f"WiFi 已连接，IP 地址: {ip_address}")
return ip_address
def connect_to_available_wifi():
"""尝试连接到可用的 WiFi 网络"""
print("开始扫描并连接可用的 WiFi 网络...")
wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
# 如果已经连接，直接返回 IP 地址
if wlan.isconnected():
ip_address = wlan.ifconfig()[0]
print(f"WiFi 已连接，IP 地址: {ip_address}")
return ip_address
# 扫描可用的 WiFi 网络
print("正在扫描 WiFi 网络...")
networks = wlan.scan()
available_ssids = [net[0].decode('utf-8') for net in networks]
print(f"扫描到的网络: {available_ssids}")
# 尝试连接配置中的 WiFi 网络
for wifi_config in WIFI_NETWORKS:
ssid = wifi_config["ssid"]
password = wifi_config["password"]
if ssid in available_ssids:
print(f"找到配置的网络: {ssid}，尝试连接...")
ip_address = connect_wifi(ssid, password)
if ip_address:
return ip_address
else:
print(f"未找到网络: {ssid}")
print("无法连接到任何配置的 WiFi 网络")
return None
def url_decode(text):
"""简单的 URL 解码"""
text = text.replace('+', ' ')
text = text.replace('%20', ' ')
text = text.replace('%21', '!')
text = text.replace('%22', '"')
text = text.replace('%23', '#')
text = text.replace('%24', '$')
text = text.replace('%25', '%')
text = text.replace('%26', '&')
text = text.replace('%27', "'")
text = text.replace('%28', '(')
text = text.replace('%29', ')')
text = text.replace('%2A', '*')
text = text.replace('%2B', '+')
text = text.replace('%2C', ',')
text = text.replace('%2D', '-')
text = text.replace('%2E', '.')
text = text.replace('%2F', '/')
return text
def handle_request(tft, conn):
"""处理 HTTP 请求"""
try:
request = conn.recv(1024).decode('utf-8')
print(f"收到请求:\n{request}")
# 解析请求行
lines = request.split('\n')
if lines:
request_line = lines[0]
parts = request_line.split(' ')
if len(parts) >= 2:
method = parts[0]
path = parts[1]
print(f"方法: {method}, 路径: {path}")
if method == 'GET':
# 解析查询参数
if '?' in path:
path_part, query_part = path.split('?', 1)
params = {}
for param in query_part.split('&'):
if '=' in param:
key, value = param.split('=', 1)
params[key] = url_decode(value)
# 获取 text 参数
received_text = params.get('text', None)
else:
received_text = None
if not received_text:
response = """HTTP/1.1 400 Bad Request\r
Content-Type: text/plain\r
Connection: close\r
\r
Bad Request: 'text' parameter is required"""
print("请求中缺少'text'参数")
conn.send(response.encode('utf-8'))
conn.close()
return
print(f"从 GET 请求中提取的文本: '{received_text}'")
show_text = f"Received Text:\n{received_text}"
# 显示器代码
# display_text_on_tft(tft, show_text)
# 发送成功响应
response = """HTTP/1.1 200 OK\r
Content-Type: text/plain\r
Connection: close\r
\r
Text received and displayed!"""
else:
# 方法不允许
response = """HTTP/1.1 405 Method Not Allowed\r
Content-Type: text/plain\r
Connection: close\r
\r
Method Not Allowed. Only GET is supported."""
else:
response = """HTTP/1.1 400 Bad Request\r
Content-Type: text/plain\r
Connection: close\r
\r
Bad Request"""
else:
response = """HTTP/1.1 400 Bad Request\r
Content-Type: text/plain\r
Connection: close\r
\r
Bad Request"""
conn.send(response.encode('utf-8'))
except Exception as e:
print(f"处理请求时出错: {e}")
try:
error_response = """HTTP/1.1 500 Internal Server Error\r
Content-Type: text/plain\r
Connection: close\r
\r
Internal Server Error"""
conn.send(error_response.encode('utf-8'))
except:
pass
finally:
conn.close()
def start_http_server(tft, ip_address, port=80):
"""启动 HTTP 服务器"""
addr = socket.getaddrinfo(ip_address, port)[0][-1]
s = socket.socket()
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
s.bind(addr)
s.listen(1)
print(f'HTTP 服务器已启动，监听地址: http://{ip_address}:{port}')
display_text_on_tft(tft, f"HTTP Server\nListening on {ip_address}:{port}")
while True:
try:
conn, addr = s.accept()
print(f'客户端连接来自: {addr}')
handle_request(tft, conn)
except KeyboardInterrupt:
print("服务器停止")
break
except Exception as e:
print(f"服务器错误: {e}")
s.close()
import network
import time
import socket
from machine import Pin, SPI
import vga1_8x8 as font
import st7789
from show_text import display_text_on_tft
from http_server import connect_to_available_wifi, handle_request, start_http_server
# --------------------------
# --- ST7789 显示屏引脚定义 ---
# 你的接线: SCL 、SDA 、RST 、DC 、CS -> GPI002 、GPI003 、GPI010 、GPI006 、GPI007
SCK_PIN = 2 # SCL 引脚 (时钟) -> GPI002
MOSI_PIN = 3 # SDA 引脚 (数据) -> GPI003
RST_PIN = 10 # RST 引脚 (复位) -> GPI010
DC_PIN = 6 # DC 引脚 (数据/命令) -> GPI006
CS_PIN = 7 # CS 引脚 (片选) -> GPI007
# -------------`--------------
# 初始化 TFT 对象
spi = SPI(1, baudrate=10000000, polarity=0, phase=0, sck=Pin(SCK_PIN), mosi=Pin(MOSI_PIN))
dc = Pin(DC_PIN, Pin.OUT)
rst = Pin(RST_PIN, Pin.OUT)
cs = Pin(CS_PIN, Pin.OUT)
# 确保 CS 引脚初始状态
cs.value(1)
time.sleep(0.01)
# 硬件复位序列
rst.value(1)
time.sleep(0.01)
rst.value(0)
time.sleep(0.01)
rst.value(1)
time.sleep(0.12) # 等待复位完成
def test_display_basic():
"""基础显示测试函数"""
print("开始基础显示测试...")
# 手动发送基础命令测试
def send_command(cmd, data=None):
cs.value(0)
dc.value(0) # 命令模式
spi.write(cmd)
if data:
dc.value(1) # 数据模式
spi.write(data)
cs.value(1)
time.sleep(0.01)
print("发送基础初始化命令...")
send_command(b'\x01') # 软件复位
time.sleep(0.15)
send_command(b'\x11') # 退出睡眠
time.sleep(0.12)
send_command(b'\x29') # 显示开启
time.sleep(0.1)
print("基础测试完成")
def init_st7789_display(st_width, st_height, rotation=1):
"""初始化 ST7789 显示屏"""
print(f"初始化 ST7789 显示屏: {st_width}x{st_height}, 旋转: {rotation}")
tft = st7789.ST7789(spi, st_width, st_height, reset=rst, cs=cs, dc=dc, rotation=rotation)
# rotation 对应 MADCTL 的 x36 寄存器值
rotation_to_x36 = {
0: 0x00, # 默认竖屏
1: 0x60, # 顺时针 90 度，横屏
2: 0xC0, # 180 度旋转
3: 0xA0, # 顺时针 270 度
}
x36_value = rotation_to_x36.get(rotation, 0x00)
print(f"内存访问控制值: {x36_value:#04x}")
# 根据 rotation 选择列地址和行地址范围
if rotation % 2 == 0:
col_start, col_end = 0, 75 # width - 1
row_start, row_end = 0, 283 # height - 1
else:
col_start, col_end = 0, 283
row_start, row_end = 0, 75
init_commands = [
(b'\x01', None, 150), # 软件复位
(b'\x11', None, 120), # 退出睡眠模式
(b'\x3A', b'\x05', 10), # 设置像素格式 RGB565
(b'\x36', bytes([x36_value]), 10), # 内存访问控制
(b'\x2A', col_start.to_bytes(2, 'big') + col_end.to_bytes(2, 'big'), 10), # 列地址设置
(b'\x2B', row_start.to_bytes(2, 'big') + row_end.to_bytes(2, 'big'), 10), # 行地址设置
(b'\x21', None, 10), # 显示反转
(b'\x13', None, 10), # 正常显示
(b'\x29', None, 100), # 显示开启
]
tft.init(init_commands)
print("init_commands finished")
test_display_basic()
# 测试像素显示
try:
tft.pixel(0, 0, 0xFFFF) # 左上角
tft.pixel(st_width // 2, st_height // 2, 0xF800) # 中心点红色
tft.pixel(st_width - 1, st_height - 1, 0xFFFF) # 右下角
print(f"{st_width}x{st_height} 显示区域设置成功")
return tft
except Exception as e:
print(f"显示测试失败: {e}")
return None
# 135 x 240 显示屏的初始化
# 这里假设你使用的是 ST7789 显示屏，分辨率为 135x240
# 如果你使用的是其他型号，请根据实际情况调整参数
ST_WIDTH = 240 # 驱动内部理解为 width ，但实际在横屏时变成了 height
ST_HEIGHT = 320
# 初始化 TFT 对象
tft = init_st7789_display(ST_WIDTH, ST_HEIGHT, 3) # 旋转 3 表示顺时针 270 度
def main():
"""主程序入口"""
print("--- ESP32-C3 ---")
tft.fill(st7789.BLACK) # 黑色背景
display_text_on_tft(tft, "ESP32-C3 TFT Display\nReady to receive text...")
ip_address = connect_to_available_wifi()
start_http_server(tft, ip_address)
if __name__ == "__main__":
main()
from machine import Pin, SPI
import vga1_8x8 as font
import st7789
def display_text_on_tft(tft, text_content):
"""在 TFT 显示屏上显示文本内容（ 5 行，35 字符限制，行起点 x=20 ）"""
if not tft:
print("错误: TFT 显示屏未初始化。")
return
tft.fill(st7789.BLACK) # 黑底
# 标题栏
tft.text(font, "Received Text:", 20, 2, 0x07FF)
tft.text(font, "-" * 35, 20, 12, 0x07FF)
x_offset = 20 # 每行起点 x 坐标修改为 20
max_chars_per_line = 35
y_start = 85 # 每行起点 y 坐标修改为 85
line_height = font.HEIGHT + 1
max_lines = 5 # 只显示 5 行
lines = text_content.split('\n')
line_count = 0
for line in lines:
while len(line) > max_chars_per_line:
if line_count < max_lines:
y_offset = y_start + line_count * line_height
line_text = line[:max_chars_per_line]
print(f"显示行: {line_text} at y={y_offset}")
tft.text(font, line_text, x_offset, y_offset, st7789.WHITE)
line = line[max_chars_per_line:]
line_count += 1
else:
# 行数用完，显示提示
tft.text(font, "... (more)", x_offset, y_start + (max_lines - 1) * line_height, 0xF800)
return
if line_count < max_lines:
tft.text(font, line, x_offset, y_start + line_count * line_height, st7789.WHITE)
line_count += 1
else:
tft.text(font, "... (more)", x_offset, y_start + (max_lines - 1) * line_height, 0xF800)
return
最终效果
装回去之后发现显示反了，安装位置没法改了，直接改下代码算了。
内部走线
塞了个 USB 线进去，供电+数据传输
因为屏幕尺寸和驱动支持的尺寸不那么匹配，最后采用的方案是代码逻辑上实现裁剪。
又因为屏幕尺寸翻转的时候需要更改内存地址，折腾这个搞了很久。
其他的代码倒都是不断试错验证，没太大的问题。
该设备组装是靠着固体胶水和卡扣，
不存在后期拆装的可能。
一切的拆装都基于暴力和破坏。
所以：
这玩意的拆卸是“有损方案”，不存在无损拆装改造。
这玩意的拆卸是“有损方案”，不存在无损拆装改造。
这玩意的拆卸是“有损方案”，不存在无损拆装改造。
内部屏幕没找到适配的 IC 驱动板，
左右两侧一共四个电源线焊接不那么牢固，
拆装过程很容易断开，
正常情况下很难复用这玩意
（有朋友有方案可以滴滴我。
电池拆装有起火风险，请谨慎操作。
电池拆装有起火风险，请谨慎操作。
电池拆装有起火风险，请谨慎操作。
最后。
祝玩得开心~
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