ESP8266開發之旅 應用篇② OLED顯示天氣屏
1.前言
這一篇，博主將教你們怎麼去實現一個簡易版本的天氣助手。
先來一個博主已經實現功能的圖片，以下：html
1.1 知識儲備
本篇須要用到如下知識點：git
- 運用到ArduinoJson V5庫，github傳送門，請讀者自行下載該庫放到Arduino安裝目錄（這裏直接使用，博主後面計劃會詳細講解該庫，敬請期待）；
- 運用到TCP Client，請參考 ESP8266開發之旅 網絡篇⑦ TCP Server & TCP Client
- 運用到STA模式，請參考 ESP8266開發之旅 網絡篇④ Station——ESP8266WiFiSTA庫的使用
- 運用到一鍵配網功能，請參考 ESP8266開發之旅 網絡篇⑧ SmartConfig——一鍵配網
- 運用U8G2 OLED庫，請參考 玩轉u8g2 OLED庫，一篇就夠
2.實驗內容
往心知天氣平臺請求當地城市天氣狀況，並在OLED上顯示天氣圖標、溫度值以及城市名稱；github
3.實驗準備
- NodeMcu開發板；
- Android 手機 + 博主一鍵配網App；
- SSD1306 128X64 OLED顯示屏；
- 若干線；
引腳鏈接：json
- SSD1306直接鏈接到NodeMcu的IIC端口，請參考 ESP8266開發之旅 基礎篇③ ESP8266與Arduino的開發說明
4.實驗步驟
把如下代碼燒錄進NodeMcu：api
/**
* 日期:2019/05/25
* 功能：OLED顯示天氣屏
* 做者：單片機菜鳥
**/
#include <Arduino.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ArduinoJson.h>
#include <U8g2lib.h>
#ifdef U8X8_HAVE_HW_SPI
#include <SPI.h>
#endif
#ifdef U8X8_HAVE_HW_I2C
#include <Wire.h>
#endif
#define LED D4
#define DEBUG //是否開啓debug功能
#ifdef DEBUG
#define DebugPrintln(message) Serial.println(message)
#else
#define DebugPrintln(message)
#endif
#ifdef DEBUG
#define DebugPrint(message) Serial.print(message)
#else
#define DebugPrint(message)
#endif
#define WEATHER_CODE_DAY_SUN "0" //晴（國內城市白天晴）
#define WEATHER_CODE_NIGHT_SUN "1" //晴（國內城市夜晚晴）
#define WEATHER_CODE_DAY_SUN1 "2" //晴（國外城市白天晴）
#define WEATHER_CODE_NIGHT_SUN2 "3" //晴（國外城市夜晚晴）
#define WEATHER_CODE_CLOUDY "4" //多雲
#define WEATHER_CODE_DAY_PARTLY_CLOUDY "5" //白天晴間多雲
#define WEATHER_CODE_NIGHT_PARTLY_CLOUDY "6" //夜晚晴間多雲
#define WEATHER_CODE_DAY_MOSTLY_CLOUDY "7" //白天大部多雲
#define WEATHER_CODE_NIGHT_MOSTLY_CLOUDY "8" //夜晚大部多雲
#define WEATHER_CODE_OVERCAST "9" //陰
#define WEATHER_CODE_SHOWER "10" //陣雨
#define WEATHER_CODE_THUNDERSHOWER "11" //雷陣雨
#define WEATHER_CODE_THUNDERSHOWER_WITH_HAIL "12" //雷陣雨伴有冰雹
#define WEATHER_CODE_LIGHT_RAIN "13" //小雨
#define WEATHER_CODE_MODERATE_RAIN "14" //中雨
#define WEATHER_CODE_HEAVY_RAIN "15" //大雨
#define WEATHER_CODE_STORM "16" //暴雨
#define WEATHER_CODE_HEAVY_STORM "17" //大暴雨
#define WEATHER_CODE_SEVERE_STORM "18" //特大暴雨
#define WEATHER_CODE_ICE_RAIN "19" //凍雨
#define WEATHER_CODE_SLEET "20" //雨夾雪
#define WEATHER_CODE_SNOW_FLURRY "21" //陣雪
#define WEATHER_CODE_LIGHT_SNOW "22" //小雪
#define WEATHER_CODE_MODERATE_SNOW "23" //中雪
#define WEATHER_CODE_HEAVY_SNOW "24" //大雪
#define WEATHER_CODE_SNOW_STORM "25" //暴雪
#define SUN_DAY 0
#define SUN_NIGHT 1
#define SUN_CLOUD 2
#define CLOUD 3
#define RAIN 4
#define THUNDER 5
//聲明方法
bool autoConfig();
void smartConfig();
bool sendRequest(const char* host, const char* cityid, const char* apiKey);
bool skipResponseHeaders();
void readReponseContent(char* content, size_t maxSize);
void stopConnect();
void clrEsp8266ResponseBuffer(void);
bool parseUserData(char* content, struct UserData* userData);
void drawWeatherSymbol(u8g2_uint_t x, u8g2_uint_t y, uint8_t symbol);
void drawWeather(uint8_t symbol, int degree);
const unsigned long BAUD_RATE = 115200;// serial connection speed
const unsigned long HTTP_TIMEOUT = 5000; // max respone time from server
const size_t MAX_CONTENT_SIZE = 500; // max size of the HTTP response
const char* host = "api.seniverse.com";
const char* APIKEY = "wcmquevztdy1jpca"; //API KEY
const char* city = "guangzhou";
const char* language = "zh-Hans";//zh-Hans 簡體中文 會顯示亂碼
int flag = HIGH;//默認當前滅燈
U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_HW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);
WiFiClient client;
char response[MAX_CONTENT_SIZE];
char endOfHeaders[] = "\r\n\r\n";
long lastTime = 0;
// 請求服務間隔
long Delay = 20000;
// 咱們要今後網頁中提取的數據的類型
struct UserData {
char city[16];//城市名稱
char weather_code[4];//天氣現象code（多雲...）
char temp[5];//溫度
};
/**
* @Desc 初始化操做
*/
void setup() {
Serial.begin(BAUD_RATE);
pinMode(LED,OUTPUT);
digitalWrite(LED, HIGH);
WiFi.disconnect();
if(!autoConfig()){
smartConfig();
DebugPrint("Connecting to WiFi");//寫幾句提示，哈哈
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
//這個函數是wifi鏈接狀態，返回wifi連接狀態
delay(500);
DebugPrint(".");
}
}
delay(1000);
digitalWrite(LED, LOW);
DebugPrintln("IP address: ");
DebugPrintln(WiFi.localIP());//WiFi.localIP()返回8266得到的ip地址
lastTime = millis();
u8g2.begin();
u8g2.enableUTF8Print();
//使能軟件看門狗的觸發間隔
ESP.wdtEnable(5000);
}
/**
* @Desc 主函數
*/
void loop() {
while (!client.connected()){
if (!client.connect(host, 80)){
flag = !flag;
digitalWrite(LED, flag);
delay(500);
//喂狗
ESP.wdtFeed();
}
}
if(millis()-lastTime>=Delay){
//每間隔20s左右調用一次
lastTime = millis();
if (sendRequest(host, city, APIKEY) && skipResponseHeaders()) {
clrEsp8266ResponseBuffer();
readReponseContent(response, sizeof(response));
UserData userData;
if (parseUserData(response, &userData)) {
showWeather(&userData);
}
}
}
//喂狗
ESP.wdtFeed();
}
/**
* 自動鏈接20s 超過以後自動進入SmartConfig模式
*/
bool autoConfig(){
WiFi.mode(WIFI_AP_STA); //設置esp8266 工做模式
WiFi.begin();
delay(2000);//剛啓動模塊的話 延時穩定一下
DebugPrintln("AutoConfiging ......");
for(int index=0;index<10;index++){
int wstatus = WiFi.status();
if (wstatus == WL_CONNECTED){
DebugPrintln("AutoConfig Success");
DebugPrint("SSID:");
DebugPrintln(WiFi.SSID().c_str());
DebugPrint("PSW:");
DebugPrintln(WiFi.psk().c_str());
return true;
}else{
DebugPrint(".");
delay(500);
flag = !flag;
digitalWrite(LED, flag);
}
}
DebugPrintln("AutoConfig Faild!");
return false;
}
/**
* 開啓SmartConfig功能
*/
void smartConfig()
{
WiFi.mode(WIFI_STA);
delay(1000);
DebugPrintln("Wait for Smartconfig");
// 等待配網
WiFi.beginSmartConfig();
while (1){
DebugPrint(".");
delay(200);
flag = !flag;
digitalWrite(LED, flag);
if (WiFi.smartConfigDone()){
//smartconfig配置完畢
DebugPrintln("SmartConfig Success");
DebugPrint("SSID:");
DebugPrintln(WiFi.SSID().c_str());
DebugPrint("PSW:");
DebugPrintln(WiFi.psk().c_str());
WiFi.mode(WIFI_AP_STA); //設置esp8266 工做模式
WiFi.setAutoConnect(true); // 設置自動鏈接
break;
}
}
}
/**
* @發送請求指令
*/
bool sendRequest(const char* host, const char* cityid, const char* apiKey) {
// We now create a URI for the request
//心知天氣
String GetUrl = "/v3/weather/now.json?key=";
GetUrl += apiKey;
GetUrl += "&location=";
GetUrl += city;
GetUrl += "&language=";
GetUrl += language;
// This will send the request to the server
client.print(String("GET ") + GetUrl + " HTTP/1.1\r\n" +
"Host: " + host + "\r\n" +
"Connection: close\r\n\r\n");
DebugPrintln("create a request:");
DebugPrintln(String("GET ") + GetUrl + " HTTP/1.1\r\n" +
"Host: " + host + "\r\n" +
"Connection: close\r\n");
delay(1000);
return true;
}
/**
* @Desc 跳過 HTTP 頭，使咱們在響應正文的開頭
*/
bool skipResponseHeaders() {
// HTTP headers end with an empty line
bool ok = client.find(endOfHeaders);
if (!ok) {
DebugPrintln("No response or invalid response!");
}
return ok;
}
/**
* @Desc 從HTTP服務器響應中讀取正文
*/
void readReponseContent(char* content, size_t maxSize) {
size_t length = client.readBytes(content, maxSize);
delay(100);
DebugPrintln("Get the data from Internet!");
content[length] = 0;
DebugPrintln(content);
DebugPrintln("Read data Over!");
client.flush();//這句代碼須要加上 否則會發現每隔一次client.find會失敗
}
// 關閉與HTTP服務器鏈接
void stopConnect() {
client.stop();
}
void clrEsp8266ResponseBuffer(void){
memset(response, 0, MAX_CONTENT_SIZE); //清空
}
bool parseUserData(char* content, struct UserData* userData) {
// -- 根據咱們須要解析的數據來計算JSON緩衝區最佳大小
// 若是你使用StaticJsonBuffer時才須要
// const size_t BUFFER_SIZE = 1024;
// 在堆棧上分配一個臨時內存池
// StaticJsonBuffer<BUFFER_SIZE> jsonBuffer;
// -- 若是堆棧的內存池太大，使用 DynamicJsonBuffer jsonBuffer 代替
DynamicJsonBuffer jsonBuffer;
JsonObject& root = jsonBuffer.parseObject(content);
if (!root.success()) {
Serial.println("JSON parsing failed!");
return false;
}
//複製咱們感興趣的字符串
strcpy(userData->city, root["results"][0]["location"]["name"]);
strcpy(userData->weather_code, root["results"][0]["now"]["code"]);
strcpy(userData->temp, root["results"][0]["now"]["temperature"]);
// -- 這不是強制複製，你可使用指針，由於他們是指向「內容」緩衝區內，因此你須要確保
// 當你讀取字符串時它仍在內存中
return true;
}
/**
* 根據天氣接口返回的數據判斷顯示
*/
void showWeather(struct UserData* userData){
if(strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_DAY_SUN) == 0
|| strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_DAY_SUN1) == 0){
drawWeather(SUN_DAY,userData->temp,userData->city);
}else if(strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_NIGHT_SUN) == 0
|| strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_NIGHT_SUN2) == 0 ){
drawWeather(SUN_NIGHT,userData->temp,userData->city);
}else if(strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_DAY_PARTLY_CLOUDY) == 0
|| strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_NIGHT_PARTLY_CLOUDY) == 0 ){
drawWeather(SUN_CLOUD,userData->temp,userData->city);
}else if(strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_CLOUDY) == 0
|| strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_DAY_MOSTLY_CLOUDY) == 0
|| strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_NIGHT_MOSTLY_CLOUDY) == 0
|| strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_OVERCAST) == 0){
drawWeather(CLOUD,userData->temp,userData->city);
}else if(strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_SHOWER) == 0
|| strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_LIGHT_RAIN) == 0
|| strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_MODERATE_RAIN) == 0
|| strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_HEAVY_RAIN) == 0
|| strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_STORM) == 0
|| strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_HEAVY_STORM) == 0
|| strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_SEVERE_STORM) == 0){
drawWeather(RAIN,userData->temp,userData->city);
}else if(strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_THUNDERSHOWER) == 0
|| strcmp(userData->weather_code,WEATHER_CODE_THUNDERSHOWER_WITH_HAIL) == 0){
drawWeather(THUNDER,userData->temp,userData->city);
}else{
drawWeather(CLOUD,userData->temp,userData->city);
}
}
void drawWeather(uint8_t symbol, char* degree,char* city)
{
DebugPrintln(city);
u8g2.clearBuffer(); // clear the internal memory
//繪製天氣符號
drawWeatherSymbol(0, 48, symbol);
//繪製溫度
u8g2.setFont(u8g2_font_logisoso32_tf);
u8g2.setCursor(48+3, 42);
u8g2.print(degree);
u8g2.print("°C"); // requires enableUTF8Print()
u8g2.setFont(u8g2_font_unifont_t_chinese3);
u8g2_uint_t strWidth = u8g2.getUTF8Width(city);
u8g2_uint_t displayWidth = u8g2.getDisplayWidth();
u8g2.setCursor(displayWidth - strWidth - 5, 60);
u8g2.print(city);
u8g2.sendBuffer(); // transfer internal memory to the display
}
/**
* 繪製天氣符號
*/
void drawWeatherSymbol(u8g2_uint_t x, u8g2_uint_t y, uint8_t symbol)
{
// fonts used:
// u8g2_font_open_iconic_embedded_6x_t
// u8g2_font_open_iconic_weather_6x_t
// encoding values, see: https://github.com/olikraus/u8g2/wiki/fntgrpiconic
switch(symbol)
{
case SUN_DAY://太陽
u8g2.setFont(u8g2_font_open_iconic_weather_6x_t);
u8g2.drawGlyph(x, y, 69);
break;
case SUN_NIGHT://太陽
u8g2.setFont(u8g2_font_open_iconic_weather_6x_t);
u8g2.drawGlyph(x, y, 66);
break;
case SUN_CLOUD://晴間多雲
u8g2.setFont(u8g2_font_open_iconic_weather_6x_t);
u8g2.drawGlyph(x, y, 65);
break;
case CLOUD://多雲
u8g2.setFont(u8g2_font_open_iconic_weather_6x_t);
u8g2.drawGlyph(x, y, 64);
break;
case RAIN://下雨
u8g2.setFont(u8g2_font_open_iconic_weather_6x_t);
u8g2.drawGlyph(x, y, 67);
break;
case THUNDER://打雷
u8g2.setFont(u8g2_font_open_iconic_embedded_6x_t);
u8g2.drawGlyph(x, y, 67);
break;
}
}
等待幾秒以後，模塊自動進入配網模式，請使用博主的app進行配置，配置成功後就會每隔一段時間去請求天氣接口，而後處理顯示在OLED。服務器
實驗結果：網絡
5.總結
本篇博文內容簡單，主要是整合了esp8266和oled的應用，爲了優化請求網絡以及顯示時間，讀者可自行加入鬧鐘功能，具體請參考 玩轉 RTC時鐘庫 + DS3231app
相關文章
- 1. 詳解：天氣預報，基於ESP8266，彩屏顯示 之 屏幕
- 2. ESP8266+OLED屏實現天氣預報+溫度顯示+NTP時間同步
- 3. ESP8266連接OLED顯示屏並顯示位圖圖像
- 4. Arduino開發（一）——0.96寸OLED顯示屏
- 5. ESP8266開發之旅 基礎篇⑥ Ticker——ESP8266定時庫
- 6. ESP8266開發之旅 基礎篇① 走進ESP8266的世界
- 7. ESP8266開發之旅 基礎篇③ ESP8266與Arduino的開發說明
- 8. 天氣預報，基於ESP8266，彩屏顯示
- 9. ESP8266開發之旅 基礎篇④ ESP8266與EEPROM
- 10. ESP8266開發之旅 網絡篇⑬ SPIFFS——ESP8266 SPIFFS文件系統
- 更多相關文章...
- • 使用 XSLT 顯示 XML - XML 教程
- • 使用 CSS 顯示 XML - XML 教程
- • PHP開發工具
- • TiDB 在摩拜單車在線數據業務的應用和實踐
相關標籤/搜索
每日一句
-
每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
最新文章
歡迎關注本站公眾號,獲取更多信息
相關文章
- 1. 詳解：天氣預報，基於ESP8266，彩屏顯示 之 屏幕
- 2. ESP8266+OLED屏實現天氣預報+溫度顯示+NTP時間同步
- 3. ESP8266連接OLED顯示屏並顯示位圖圖像
- 4. Arduino開發（一）——0.96寸OLED顯示屏
- 5. ESP8266開發之旅 基礎篇⑥ Ticker——ESP8266定時庫
- 6. ESP8266開發之旅 基礎篇① 走進ESP8266的世界
- 7. ESP8266開發之旅 基礎篇③ ESP8266與Arduino的開發說明
- 8. 天氣預報，基於ESP8266，彩屏顯示
- 9. ESP8266開發之旅 基礎篇④ ESP8266與EEPROM
- 10. ESP8266開發之旅 網絡篇⑬ SPIFFS——ESP8266 SPIFFS文件系統