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[国产单片机] 【自选开发板活动】基于单片机TK499的天气信息获取与显示

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 楼主| xinmeng_wit 发表于 2022-5-1 21:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
gui图形, ui, 基于单片机, 活动, 开发板
本帖最后由 xinmeng_wit 于 2022-5-1 21:20 编辑


一、介绍
上一篇帖子已经对TK499单片机和开发板进行了大致的介绍，并且基于TK499开发板进行了LVGL的开源图形库的移植。
具体详细信息可以参考帖子：【自选开发板活动】基于国产单片机TK499的GUI图形库LVGL移植

TK499开发板显著的特征除了分辨率为800*480的显示屏以外，还带有板载的wifi模块：esp8266。
正是因为有esp8266的存在，这款开发板具有很多无线通讯方面的可玩性。

这一篇帖子将使用esp8266与外网进行连接并获取实时天气信息并显示在LCD屏上。

二、功能实现
1、软硬件使用情况
  • 开发环境：Keil MDK5.26.2
  • 使用到的硬件资源：UART1、UART2、timer3、timer8、ADC
  • esp8266配置为sta模式TCP client
以上用到的硬件资源中，UART1作为调试串口使用，打印关键信息便于调试；
UART2与esp8266连接；
timer3配置为1ms的中断，用于lvgl调度和单片机时基
timer8用于串口的超时定时器
ADC用于触摸，该单片机不需要外加触摸芯片，自带有触摸功能，是使用ADC的四个通道实现的。

2、esp8266使用到的指令
  • AT+CWMODE=1
esp8266设置为STA模式
  • AT+CWJAP=ssid,password
加入无线网络
  • AT+CIPMUX=？
是否启用多连接
  • AT+CIPSTART=TCP,IP,PORT
连接到指定的服务器
  • AT+CIPMODE=1
设置为透传


3、天气数据的请求与解析
要获取天气信息就需要向天气网站请求天气数据，然后进行解析。
常用的天气网站有很多，比如大家熟悉的心知天气，还有YY天气；
我这篇使用的是YY天气，网址：http://www.yytianqi.com/
数据请求格式：





返回的数据格式：

显然，YY天气返回的数据是JSON格式的。
对于JSON格式的解析，有很多开源库可以很方便的解析出来，例如比较常用的cJSON库。
因为这段JSON数据非常简单，我这里就直接手动解析了，不想折腾开源库了。

4、代码实现
以上原理性的东西大概都说了，现在就开始骂代码的了。
下面对主要功能模块进行讲解。

主函数主要hi对各个模块进行初始化，然后显示一些初始化的界面：
复制
  1. int main(void)
    

  2. {
    

  3.         uint32_t  i;
    

  4.         RemapVtorTable();
    

  5.         SystemClk_HSEInit(RCC_PLLMul_20);//启动PLL时钟，12MHz*20=240MHz
    

  6.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//2：2，全局性函数，仅需设置一次
    

  7.         UartInit(UART1,115200);      //配置串口1，波特率为460800
    

  8.         TIM3_Config(1000,240);//1ms interrupt,use for LVGL period update
    

  9.         TIM8_Config(1000,240);//1ms,use for esp8266        
    

  10.         lv_init();//初始化LVGL库
    

  11.         lv_port_disp_init();//LVGL显示相关的初始化
    

  12.         lv_port_indev_init();//LVGL触摸相关的初始化
    

  13.         welcome2_windows_init();//欢迎界面初始化
    

  14.         welcome_windows_show(welcome_label2,"www.21ic.com\r\nxinmeng_wit");//显示欢迎界面
    

  15.         Delay_nms ( 3000 );
    

  16.         lv_obj_del(welcome_label2);
    

  17.         welcome_windows_init();
    

  18.         welcome_windows_show(welcome_label1,"Initializing...");
    

  19.         //TIM10_Config(2000,240);//10ms
    

  20.         printf("Welcome to use HJR TK499!\r\n");
    

  21.         Delay_nms ( 200 );//等待esp8266上电完成        
    

  22.         Uart2Init(115200);        
    

  23.         ESP8266_Tcp_mode_Test();//sta TCP client 
    

  24.         //test_demo();
    

  25.         //test_demo2();
    

  26.         //lv_demo_widgets();
    

  27.         while(1)//无限循环 
    

  28.         {                
    

  29.                 char temp[50];
    

  30.                 lv_task_handler();
    

  31.                 
    

  32.                 if(uart2_rec_flag != 0)//需要接收uart2返回
    

  33.                 {
    

  34.                         printf("uart2_rec_flag:%d\r\n",uart2_rec_flag);
    

  35.                         Delay_nms(1000);
    

  36.                         
    

  37.                         weather_str[weather_cnt] = '\0';
    

  38.                         printf("%d\r\n",weather_cnt);
    

  39.                         printf("%s\r\n",(char *)&weather_str[0]);
    

  40.                         //welcome_windows_show(welcome_label1,(char *)&weather_str[0]);
    

  41.                         weather_data_analysis((char *)&weather_str[0]);
    

  42.                         weather_cnt = 0;        
    

  43.                         uart2_rec_flag = 0;
    

  44.                 }
    

  45.         }
    

  46. }
天气信息的解析是最重要的部分，主要解析五个元素：
  • 城市
  • 天气
  • 温度
  • 湿度
  • 风力
  • 数据的更新时间

具体解析过程详见代码：

复制
  1. #include "lvgl.h"
    

  2. #include "string.h"
    

  3. #include "weather.h"
    

  4. #include "gui_app.h"
    


  5. 

  6. t_weather_type weather_data;
    


  7. 


  8. 

  9. //城市代码转换为城市的拼音
    

  10. static void city_code_to_city(char *city_code, char *des)
    

  11. {
    

  12.         if((city_code[0] != 'C') || (city_code[1] != 'H'))
    

  13.         {
    

  14.                 return;
    

  15.         }
    

  16.         if((city_code[2] == '0') && (city_code[3] == '1'))
    

  17.         {
    

  18.                 memcpy(des,"Beijing",sizeof("Beijing"));
    

  19.         }
    

  20.         else if((city_code[2] == '0') && (city_code[3] == '2'))
    

  21.         {
    

  22.                 memcpy(des,(char *)"Shanghai",sizeof("Shanghai"));
    

  23.                 printf("code:%s,%d\n",city_code,sizeof("Shanghai"));
    

  24.         }
    

  25.         else if((city_code[2] == '0') && (city_code[3] == '3'))
    

  26.         {
    

  27.                 memcpy(des,"Tianjin",sizeof("Tianjin"));
    

  28.         }        
    

  29.         else if((city_code[2] == '0') && (city_code[3] == '4'))
    

  30.         {
    

  31.                 memcpy(des,"Chongqing",sizeof("Chongqing"));
    

  32.         }        
    

  33. }
    


  34. 

  35. //天气代码转换为天气英文
    

  36. static void numtq_to_tq(char *num_code, char *des)
    

  37. {
    

  38.         uint16_t temp = 0;
    

  39.         uint16_t len;
    

  40.         
    

  41.         len = strlen(num_code);
    

  42.         
    

  43.         if(len == 2)
    

  44.         {
    

  45.                 temp = (num_code[0] - '0')* 10 + (num_code[1] - '0');//代码转为为数字
    

  46.         }
    

  47.         else if(len == 3)
    

  48.         {
    

  49.                 temp = (num_code[0] - '0') * 100 + (num_code[1] - '0') * 10 + (num_code[2] - '0');//代码转为为数字
    

  50.         }
    

  51.         
    

  52.         if(temp > 100)//超出范围，数据无效
    

  53.         {
    

  54.                 return;
    

  55.         }
    

  56.         
    

  57.         switch(temp)
    

  58.         {
    

  59.                 case 0://晴
    

  60.                         memcpy(des,"Sunny",sizeof("Sunny"));
    

  61.                 break;
    

  62.                 
    

  63.                 case 1://多云
    

  64.                         memcpy(des,"Cloudy",sizeof("Cloudy"));
    

  65.                 break;                
    


  66. 

  67.                 case 2://阴
    

  68.                         memcpy(des,"Overcast",sizeof("Overcast"));
    

  69.                 break;
    

  70.                 
    

  71.                 case 3://阵雨
    

  72.                         memcpy(des,"1Shower",sizeof("1Shower"));
    

  73.                 break;
    


  74. 

  75.                 case 4://雷阵雨
    

  76.                         memcpy(des,"Thundershower",sizeof("Thundershower"));
    

  77.                 break;
    

  78.                 
    

  79.                 case 5://雷阵雨伴有冰雹
    

  80.                         memcpy(des,"Thundershower with hail",sizeof("Thundershower with hail"));
    

  81.                 break;                
    


  82. 

  83.                 case 6://雨夹雪
    

  84.                         memcpy(des,"1Sleet",sizeof("1Sleet"));
    

  85.                 break;
    

  86.                 
    

  87.                 case 7://小雨
    

  88.                         memcpy(des,"Light rain",sizeof("Light rain"));
    

  89.                 break;        
    


  90. 

  91.                 case 8://中雨
    

  92.                         memcpy(des,"Moderate rain",sizeof("Moderate rain"));
    

  93.                 break;
    

  94.                 
    

  95.                 case 9://大雨
    

  96.                         memcpy(des,"Heavy rain",sizeof("Heavy rain"));
    

  97.                 break;                
    


  98. 

  99.                 case 10://暴雨
    

  100.                         memcpy(des,"Storm",sizeof("Storm"));
    

  101.                 break;
    

  102.                 
    

  103.                 case 11://大暴雨
    

  104.                         memcpy(des,"Heavy storm",sizeof("Heavy storm"));
    

  105.                 break;
    


  106. 

  107.                 case 12://特大暴雨
    

  108.                         memcpy(des,"Severe storm",sizeof("Severe storm"));
    

  109.                 break;
    

  110.                 
    

  111.                 case 13://阵雪
    

  112.                         memcpy(des,"Snow flurry",sizeof("Snow flurry"));
    

  113.                 break;                
    


  114. 

  115.                 case 14://小雪
    

  116.                         memcpy(des,"Light snow",sizeof("Light snow"));
    

  117.                 break;
    

  118.                 
    

  119.                 case 15://中雪
    

  120.                         memcpy(des,"Moderate snow",sizeof("Moderate snow"));
    

  121.                 break;        
    


  122. 

  123.                 case 16://大雪
    

  124.                         memcpy(des,"Heavy snow",sizeof("Heavy snow"));
    

  125.                 break;
    

  126.                 
    

  127.                 case 17://暴雪
    

  128.                         memcpy(des,"Snowstorm",sizeof("Snowstorm"));
    

  129.                 break;                
    


  130. 

  131.                 case 18://雾
    

  132.                         memcpy(des,"Fog",sizeof("Fog"));
    

  133.                 break;
    

  134.                 
    

  135.                 case 19://冻雨
    

  136.                         memcpy(des,"Ice rain",sizeof("Ice rain"));
    

  137.                 break;
    


  138. 

  139.                 case 20://沙尘暴
    

  140.                         memcpy(des,"Duststorm",sizeof("Duststorm"));
    

  141.                 break;
    

  142.                 
    

  143.                 case 21://小到中雨
    

  144.                         memcpy(des,"Light to moderate rain",sizeof("Light to moderate rain"));
    

  145.                 break;                
    


  146. 

  147.                 case 22://中到大雨
    

  148.                         memcpy(des,"Moderate to heavy rain",sizeof("Moderate to heavy rain"));
    

  149.                 break;
    

  150.                 
    

  151.                 case 23://大到暴雨
    

  152.                         memcpy(des,"Heavy rain to storm",sizeof("Heavy rain to storm"));
    

  153.                 break;
    


  154. 

  155.                 case 24://暴雨到大暴雨
    

  156.                         memcpy(des,"Storm to heavy storm",sizeof("Storm to heavy storm"));
    

  157.                 break;
    

  158.                 
    

  159.                 case 25://暴雨到特大暴雨
    

  160.                         memcpy(des,"Heavy to severe storm",sizeof("Heavy to severe storm"));
    

  161.                 break;                
    


  162. 

  163.                 case 26://小到中雪
    

  164.                         memcpy(des,"1Light to moderate snow",sizeof("1Light to moderate snow"));
    

  165.                 break;
    

  166.                 
    

  167.                 case 27://中到大雪
    

  168.                         memcpy(des,"Moderate to heavy snow",sizeof("Moderate to heavy snow"));
    

  169.                 break;
    


  170. 

  171.                 case 28://大到暴雪
    

  172.                         memcpy(des,"Heavy snow to snowstorm",sizeof("Heavy snow to snowstorm"));
    

  173.                 break;
    

  174.                 
    

  175.                 case 29://浮尘
    

  176.                         memcpy(des,"Dust",sizeof("Dust"));
    

  177.                 break;                
    


  178. 

  179.                 case 30://扬沙
    

  180.                         memcpy(des,"Sand",sizeof("Sand"));
    

  181.                 break;
    

  182.                 
    

  183.                 case 31://强沙尘暴
    

  184.                         memcpy(des,"Sandstorm",sizeof("Sandstorm"));
    

  185.                 break;        
    


  186. 

  187.                 case 32://浓雾
    

  188.                         memcpy(des,"Dense fog",sizeof("Dense fog"));
    

  189.                 break;
    

  190.                 
    

  191.                 case 49://强浓雾
    

  192.                         memcpy(des,"Heavy dense fog",sizeof("Heavy dense fog"));
    

  193.                 break;                
    


  194. 

  195.                 case 53://霾
    

  196.                         memcpy(des,"Haze",sizeof("Haze"));
    

  197.                 break;
    

  198.                 
    

  199.                 case 54://中度霾
    

  200.                         memcpy(des,"Moderate haze",sizeof("Moderate haze"));
    

  201.                 break;
    


  202. 

  203.                 case 55://重度霾
    

  204.                         memcpy(des,"Severe haze",sizeof("Severe haze"));
    

  205.                 break;
    

  206.                 
    

  207.                 case 56://严重霾
    

  208.                         memcpy(des,"Hazardous haze",sizeof("Hazardous haze"));
    

  209.                 break;                
    


  210. 

  211.                 case 57://大雾
    

  212.                         memcpy(des,"heavy fog",sizeof("heavy fog"));
    

  213.                 break;
    

  214.                 
    

  215.                 case 58://特强浓雾
    

  216.                         memcpy(des,"Extra-heavy dense fog",sizeof("Extra-heavy dense fog"));
    

  217.                 break;
    


  218. 

  219.                 case 99://无
    

  220.                         memcpy(des,"Unknown",sizeof("Unknown"));
    

  221.                 break;
    

  222.                 
    

  223.                 case 100://刮风
    

  224.                         memcpy(des,"Windy",sizeof("Windy"));
    

  225.                 break;
    


  226. 

  227.                 default:
    

  228.                 
    

  229.                 break;
    

  230.         }
    

  231. }
    


  232. 

  233. //风力代码转换为风力英文
    

  234. static void numfl_to_fl(char *num_code, char *des)
    

  235. {
    

  236.         uint16_t temp = 0;
    

  237.         
    

  238.         temp = num_code[0] - '0';
    

  239.         
    

  240.         switch(temp)
    

  241.         {
    

  242.                 case 0:
    

  243.                         memcpy(des,"breeze",sizeof("breeze"));
    

  244.                 break;
    

  245.                 
    

  246.                 case 1:
    

  247.                         memcpy(des,"3~4",sizeof("3~4"));
    

  248.                 break;        
    


  249. 

  250.                 case 2:
    

  251.                         memcpy(des,"4~5",sizeof("4~5"));
    

  252.                 break;
    

  253.                 
    

  254.                 case 3:
    

  255.                         memcpy(des,"5~6",sizeof("5~6"));
    

  256.                 break;        
    

  257.                 
    

  258.                 case 4:
    

  259.                         memcpy(des,"6~7",sizeof("6~7"));
    

  260.                 break;
    

  261.                 
    

  262.                 case 5:
    

  263.                         memcpy(des,"7~8",sizeof("7~8"));
    

  264.                 break;        
    


  265. 

  266.                 case 6:
    

  267.                         memcpy(des,"8~9",sizeof("8~9"));
    

  268.                 break;
    

  269.                 
    

  270.                 case 7:
    

  271.                         memcpy(des,"9~10",sizeof("9~10"));
    

  272.                 break;        
    


  273. 

  274.                 case 8:
    

  275.                         memcpy(des,"10~11",sizeof("10~11"));
    

  276.                 break;
    

  277.                 
    

  278.                 case 9:
    

  279.                         memcpy(des,"11~12",sizeof("11~12"));
    

  280.                 break;        
    

  281.                 
    

  282.                 default:
    

  283.                 
    

  284.                 break;
    

  285.         }
    

  286.         
    

  287. }
    


  288. 

  289. void weather_data_analysis(char* str)
    

  290. {
    

  291.         uint16_t index = 0;
    

  292.         char* temp;
    

  293.         char temp_str[50];
    

  294.         char temp_str2[50];
    

  295.         
    

  296.         //判断是否收到了正确的天气数据帧
    

  297.         if(strstr(str,"Sucess") == NULL)
    

  298.         {
    

  299.                 return;
    

  300.         }
    

  301.         
    

  302.         //解析城市id
    

  303.         temp = strstr(str,"cityId");
    

  304.         index = temp - str;
    

  305.         memcpy(&weather_data.cityid[0],temp + CITY_ID_OFFSET,CITY_ID_SIZE);
    

  306.         weather_data.cityid[CITY_ID_SIZE] = '\0';//添加字符串结束符
    

  307.         
    

  308.         city_code_to_city(&(weather_data.cityid[0]), temp_str2);//代码转换为城市拼音
    

  309.         printf("%s\r\n",&(weather_data.cityid[0]));
    

  310.         
    

  311.         sprintf(temp_str,"city : %s",temp_str2);
    

  312.         weather_windows_show(city_label,temp_str);
    

  313.         
    

  314.         //解析气温
    

  315.         temp = strstr(str,"qw");
    

  316.         index = temp - str;
    

  317.         memcpy(&weather_data.air_temperature[0],temp + QW_OFFSET,QW_SIZE);
    

  318.         weather_data.air_temperature[QW_SIZE] = 'C';
    

  319.         weather_data.air_temperature[QW_SIZE + 1] = '\0';//添加字符串结束符
    

  320.         
    

  321.         sprintf(temp_str,"temp : %s",&(weather_data.air_temperature[0]));
    

  322.         weather_windows_show(temp_label,temp_str);        
    


  323. 

  324.         //解析湿度
    

  325.         temp = strstr(str,"sd");
    

  326.         index = temp - str;
    

  327.         memcpy(&weather_data.humidity[0],temp + SD_OFFSET,SD_SIZE);
    

  328.         weather_data.humidity[SD_SIZE] = '%';
    

  329.         weather_data.humidity[SD_SIZE + 1] = '\0';//添加字符串结束符        
    


  330. 

  331.         sprintf(temp_str,"humi : %s",&(weather_data.humidity[0]));
    

  332.         weather_windows_show(humi_label,temp_str);        
    

  333.         
    

  334.         //解析天气编码
    

  335.         temp = strstr(str,"numtq");
    

  336.         index = temp - str;
    

  337.         memcpy(&weather_data.weather_num[0],temp + TQ_NUM_OFFSET,TQ_NUM_SIZE);
    

  338.         weather_data.weather_num[TQ_NUM_SIZE] = '\0';//添加字符串结束符        
    


  339. 

  340.         numtq_to_tq(&(weather_data.weather_num[0]), temp_str2);//天气代码转换为天气英文
    

  341.         sprintf(temp_str,"weather : %s",temp_str2);
    

  342.         weather_windows_show(weather_label,temp_str);
    


  343. 

  344.         //解析风力编码
    

  345.         temp = strstr(str,"numfl");
    

  346.         index = temp - str;        
    

  347.         memcpy(&weather_data.wind_power[0],temp + FL_NUM_OFFSET,FL_NUM_SIZE);
    

  348.         weather_data.wind_power[FL_NUM_SIZE] = '\0';//添加字符串结束符        
    

  349.         
    

  350.         numfl_to_fl(&(weather_data.wind_power[0]), temp_str2);
    

  351.         sprintf(temp_str,"wind : %s",temp_str2);
    

  352.         weather_windows_show(wind_label,temp_str);
    

  353.         
    

  354.         //解析更新时间
    

  355.         temp = strstr(str,"lastUpdate");
    

  356.         index = temp - str;                
    

  357.         memcpy(&weather_data.update_time[0],temp + UPDATE_TIME_OFFSET,UPDATE_TIME_SIZE);
    

  358.         weather_data.update_time[UPDATE_TIME_SIZE] = '\0';//添加字符串结束符        
    

  359.         
    

  360.         sprintf(temp_str,"lastUpdate : %s",&(weather_data.update_time[0]));
    

  361.         weather_windows_show(update_label,temp_str);        
    

  362. }
其它相关的都比较简单，不在这里详细讲解，如有疑问，可以线上或向下详细沟通。

三、效果图片



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 楼主| xinmeng_wit 发表于 2022-5-1 21:20 | 显示全部楼层
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