前幾天發布了開源4.3寸觸摸屏的文章，里面有WIFI獲取時間和天氣預報相關的功能，今天就來介紹一下這個功能是怎樣實現的。

1.底層驅動

首先，硬件上，單片機通過串口AT指令訪問WIFI模塊（ESP8266）。具體AT指令怎樣寫，可以參考之前的文章《單片機裸機環境下編寫AT指令程序》。上電后，先配置WIFI模塊的工作模式等，用到的AT指令如下：

1. 關閉回顯

ATE0

2. 設置為STA模式

AT+CWMODE_DEF=1

3. 設置WIFI名稱和密碼

AT+CWJAP_DEF=”SSID”,”Password”

4. 開啟DHCP

AT+CWDHCP_DEF=1,1

5. 設置為單連接模式

AT+CIPMUX=0

6.設置為透傳模式

AT+CIPMODE=1

2.獲取網絡時間 獲取網絡時間的方式有兩種，對于較新版本的固件，可以直接通過AT指令來獲取。（可以通過AT+GMR指令來查詢固件的版本。） AT+CIPSNTPTIME? 對于較老版本的固件，不支持該AT指令，只能通過自己連接網絡服務器來獲取當前時間。具體需要的AT指令如下：

1.建立TCP鏈接

AT+CIPSTART="TCP","www.beijing-time.org",80

2.打開傳透模式

AT+CIPSEND

3.收到‘>’符號后，隨便發送個數據

4.等待接收數據

接收的數據可以先用網絡調試助手來測試，如下，可以看到，數據中包含了當前的日期和時間信息，我們可以先找到字符串中“Data”的位置，再解析后面的數據。數據格式固定，直接按照字符位置解析就行。

需要注意的是，獲取的這個時間是格林威治時間，與北京時間相差8個小時。

當然，也可以通過連接其它NTP時間服務器來獲取時間，步驟是類似的。

3.獲取天氣預報 天氣的獲取就要比時間稍復雜一些，網上有很多可以提供天氣預報的服務器，有些可以免費使用，一般都需要注冊一個賬號，這里以“心知天氣”為例進行介紹。步驟如下：

1.注冊賬號。

在該網站注冊一個賬號：https://www.seniverse.com/。注冊之后就可以通過其開放的API來獲取天氣預報。有免費版和付費版，區別在于訪問頻次和獲取的天氣信息內容不同。如下：



2.查看私鑰。

在控制臺查看賬號的私鑰，這個在程序中要用。

3.API。

有了這個私鑰，我們就可以通過API來獲取天氣預報了，相關的API說明可以在這里查詢：

https://seniverse.yuque.com/books/share/f4f9bf1a-d3d9-4a68-8996-950f8c88400e/sl6gvt#d29hl

先用網絡調試助手測試一下：

可以看到，通過TCP連接服務器后，發送GET請求就可以收到天氣預報數據，接下來就是解析數據了。

4.解析數據。

接收的數據是JSON格式的字符串，在單片機中我們可以移植cJSON來進行解析。cJSON是一個開源的C語音解析庫，只有cJSON.c、cJSON.h兩個文件，直接添加到工程中就可以使用相關函數。

程序如下：

void Weather_JSON( )
{  
    char *data;
    cJSON *root;
    cJSON *results;
    cJSON *last_update;
    cJSON *loc_json, *daily_json;
    cJSON *forecast_json;
    char *loc_tmp, *weather_tmp;
    int i = 0;


    data = (char*)(Uart1.RxBuf);//接受到的數據
    root = cJSON_Parse(data);
    if(root)
    {
        //printf("JSON格式正確:
%s

",cJSON_Print(root));    //輸出json字符串
        results = cJSON_GetObjectItem(root, "results");
        results = cJSON_GetArrayItem(results,0);
        if(results)
        {
            loc_json = cJSON_GetObjectItem(results, "location");   //得到location鍵對應的值，是一個對象


            loc_tmp = cJSON_GetObjectItem(loc_json, "id") -> valuestring;
            //printf("城市ID:%s
",loc_tmp);
            loc_tmp = cJSON_GetObjectItem(loc_json, "name") -> valuestring;
            memset(loc_str,0,20);
            memcpy(loc_str,loc_tmp,strlen(loc_tmp));
          
            loc_tmp = cJSON_GetObjectItem(loc_json, "timezone") -> valuestring;
            //printf("城市時區:%s

",loc_tmp);


            daily_json = cJSON_GetObjectItem(results, "daily");
            if(daily_json)
            {
                Weather_Dat[0].Flag = 1;
                for(i = 0; i < 3; i++)
                {
                    forecast_json = cJSON_GetArrayItem(daily_json, i);
                    //weather_tmp = cJSON_GetObjectItem(forecast_json, "date") -> valuestring;//日期


                    weather_tmp = cJSON_GetObjectItem(forecast_json, "code_day") -> valuestring;//白天天氣代碼
                    Weather_Dat[i].Weathcode = atoi(weather_tmp);


                    //weather_tmp = cJSON_GetObjectItem(forecast_json, "code_night") -> valuestring;//晚上天氣代碼


                    weather_tmp = cJSON_GetObjectItem(forecast_json, "high") -> valuestring;//最高溫度
                    memset(Weather_Dat[i].HighT,0,4);
                    memcpy(Weather_Dat[i].HighT,weather_tmp,strlen(weather_tmp));


                  
                    weather_tmp = cJSON_GetObjectItem(forecast_json, "low") -> valuestring;//最低溫度
                    memset(Weather_Dat[i].LowT,0,4);
                    memcpy(Weather_Dat[i].LowT,weather_tmp,strlen(weather_tmp));
                  
                    weather_tmp = cJSON_GetObjectItem(forecast_json, "wind_direction") -> valuestring;//風向
                    memset(Weather_Dat[i].Wind_Dir,0,10);
                    memcpy(Weather_Dat[i].Wind_Dir,weather_tmp,strlen(weather_tmp));
                  
                    weather_tmp = cJSON_GetObjectItem(forecast_json, "wind_scale") -> valuestring;//風力
                    memset(Weather_Dat[i].WindScale,0,4);
                    memcpy(Weather_Dat[i].WindScale,weather_tmp,strlen(weather_tmp));
                  
                    weather_tmp = cJSON_GetObjectItem(forecast_json, "humidity") -> valuestring;//濕度
                    memset(Weather_Dat[i].Humi,0,4);
                    memcpy(Weather_Dat[i].Humi,weather_tmp,strlen(weather_tmp));
                }
            }
            else
            {
                //printf("daily json格式錯誤
");
                Weather_Dat[0].Flag = 0;
}


        }
        else
        {
            Weather_Dat[0].Flag = 0;
            //printf("results格式錯誤:%s
", cJSON_GetErrorPtr());
        }
    }
    else
    {
        Weather_Dat[0].Flag = 0;
        //printf("JSON格式錯誤
");
    }
    cJSON_Delete(root);  
}

總結一下，獲取天氣預報的步驟如下：

1.注冊賬號。

2.獲取私鑰。

3.連接服務器。

AT+CIPSTART="TCP”,” api.seniverse.com”,80

4..打開傳透模式。

AT+CIPSEND

5..收到‘>’符號后，發送GET請求

GET https://api.seniverse.com/v3/weather/daily.json?key=your_key&location=ip&language=zh-Hans&unit=c&start=0&days=3

6.等待接收數據，并解析。

以上就是單片機通過AT指令訪問WIFI模塊獲取網絡時間和天氣預報的方法，需要注意的是上述所有指令后面別忘了加回車換行符。






審核編輯：劉清