ESP8266采用NodeMCU固件在Lua脚本加持下实现互联网天气时钟功能

1万 · 2022-9-9 11:21

本帖最后由 gaoyang9992006 于 2022-9-18 13:11 编辑

#申请原创# @21小跑堂

硬件：ESP8266模组，OLED显示屏，这里我选择的是SSD1306驱动芯片的0.91寸128*32分辨率的
开发软件：ESP8266Flasher（用于烧录NodeMCU固件）；ESPlorer（用于上传Lua脚本）
第一步：获取适合本项目的NodeMCU
登陆以下网址，在线构建适合本项目的固件
https://nodemcu-build.com/
本项目要用到的模块有:I2C 、timer、SJSON、SNTP、HTTP、U8G2
另外根据需要选择U8G2的相关库

可以有以下字体库选择，非常的nice，如果没啥想法，第一个不点进去就行了，用默认的那两个字符库。

第二步：烧录固件，这个打开软件安装提示操作就行了
第三步：编写代码
该软件要实现以下功能：连接WIFI网络；驱动OLED，并设置使用的字符库；获取网络时间同步到本地；获取天气信息写入到全局变量；显示到OLED

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    -- 连接WiFi

    function connectWiFi()

        station_cfg={}

        station_cfg.ssid = "XGY-NJY"

        station_cfg.pwd = "njy123456"

        station_cfg.save = true

        print(wifi.sta.getip())

        wifi.setmode(wifi.STATION)

        wifi.sta.config(station_cfg)

        print(wifi.sta.getip())

    end

只需要修改成你的WIFI名字和密码即可

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    -- OLED初始化 

    function init_oled()



        i2c.setup(id, sda, scl, i2c.SLOW)

        disp = u8g2.ssd1306_i2c_128x32_univision(id, sla)

        -- 设置字体

        disp:setFont(u8g2.font_unifont_t_symbols)

                --disp:setFont(u8g2.font_6x10_tf)



        disp:setFontRefHeightExtendedText()

        --disp:setDrawColor(1)

        disp:setFontPosTop()

        disp:setFontDirection(0)

        -- 画边框

        --disp:drawFrame(0, 0, 128, 32)

    end

如果想要画个边框，可以去掉倒数第二行的注释“--”
接下来获取网络时间，先设置一下网络NTP服务器地址

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--NTP服务器列表

NTP_SERVERS = { 

                                "ntp.aliyun.com",

                "time.asia.apple.com",

                "cn.ntp.org.cn",

                "time.windows.com",

                "cn.pool.ntp.org"

              }

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--获取网络时间    

    function getNetTime()

            sntp.sync(NTP_SERVERS,

                        function(sec, usec, server, info)

                        print('sync', sec, usec, server)

                                                getWeather()

                        end,

                        function()

                        print('failed!')

                        end 

                                        )

    end

获取天气信息，可以根据你的需要找一个支持json数据返回的天气服务网站，接口，我这里用的心知天气

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--获取天气

function getWeather()

        http.get("http://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=这里是你的私钥&location=nanjing&language=en&unit=c", nil, 



        function(code, data)

                if (code < 0) then

                        print("HTTP request failed")

                else

                -- print(code, data)

                 r = sjson.decode(data)

                 print("City:                  \t"..r.results[1]["location"]["name"])

                 print("TianQiCode:        \t"..r.results[1]["now"]["code"])

                 print("\nTianQi:        \t"..r.results[1]["now"]["text"])

                 print("Tem:                   \t"..r.results[1]["now"]["temperature"])

                 --推送到OLED显示

                 --disp:clearBuffer()

                 --disp:drawStr(0, 0, r.results[1]["location"]["name"]..":"..r.results[1]["now"]["text"].."-"..r.results[1]["now"]["temperature"])

                 --disp:sendBuffer()

                 --该函数仅用于获取天气信息存储在全局变量里，方便显示函数调用

                 city = r.results[1]["location"]["name"]

                 weather_now_code = tonumber(r.results[1]["now"]["code"])

                 now_temperature  = r.results[1]["now"]["temperature"]



                end

         end)

end

其他的部分应该会Lua的都知道怎么写了，关键函数已提供。
效果非常的奈斯。

我设置的是第一行每隔五秒切换一次。
最后给大家看看我的完整源码

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    -- 管脚定义

    sda = 5 -- GPIO14

    scl = 6 -- GPIO12

    sla = 0x3c  -- oled的地址，一般为0x3c

    id  = 0     -- iic总线 和 oled初始化，定义i2c编号id为0

        i = 0     --一个计数器





        --获取的信息

        city =""

        weather_now_code = 1

        now_temperature=25

        year=2022

        month=09

        day=07

        yday=1

        wday=1

        hour=1

        minute=1

        second=1

        

        

--字符宽和高

width = 16

height = 16



bits = string.char(

--sting.char()方法

--下边就是字模

0x06,0x00,0x89,0x2F,0x69,0x30,0x36,0x20,

0x10,0x20,0x18,0x00,0x18,0x00,0x18,0x00,

0x18,0x00,0x18,0x00,0x18,0x00,0x10,0x00,

0x30,0x20,0x60,0x10,0x80,0x0F,0x00,0x00

)



--显示到oled上

function print_sheshidu(x,y)

                --是否显示背景色

       disp:setDrawColor(1)

       disp:setBitmapMode(0)

-----以位图的方式显示

       disp:drawXBM(x,y,width,height,bits)

end        

        

        

        

--NTP服务器列表

NTP_SERVERS = { 

                                "ntp.aliyun.com",

                "time.asia.apple.com",

                "cn.ntp.org.cn",

                "time.windows.com",

                "cn.pool.ntp.org"

              }

    

    -- OLED初始化 

    function init_oled()



        i2c.setup(id, sda, scl, i2c.SLOW)

        disp = u8g2.ssd1306_i2c_128x32_univision(id, sla)

        -- 设置字体

        disp:setFont(u8g2.font_unifont_t_symbols)

                --disp:setFont(u8g2.font_6x10_tf)



        disp:setFontRefHeightExtendedText()

        --disp:setDrawColor(1)

        disp:setFontPosTop()

        disp:setFontDirection(0)

        -- 画边框

        --disp:drawFrame(0, 0, 128, 32)

    end

    -- 显示函数

    function oled_show_msg()

        -- 设置显示内容

        disp:drawStr(0, 0,  " --Hello OLED-- ")

        disp:drawStr(0, 16, "1234567890ABCDEF")

        -- 将内容发送到oled

        disp:sendBuffer()

    end

    -- 连接WiFi

    function connectWiFi()

        station_cfg={}

        station_cfg.ssid = "XGY-NJY"

        station_cfg.pwd = "njy123456"

        station_cfg.save = true

        print(wifi.sta.getip())

        wifi.setmode(wifi.STATION)

        wifi.sta.config(station_cfg)

        print(wifi.sta.getip())

    end

--获取网络时间    

    function getNetTime()

            sntp.sync(NTP_SERVERS,

                        function(sec, usec, server, info)

                        print('sync', sec, usec, server)

                                                getWeather()

                        end,

                        function()

                        print('failed!')

                        end 

                                        )

    end



        function blinkTime()

        --获取当前时间写到全局变量，方便调用

                tm        =        rtctime.epoch2cal(rtctime.get()+(8*3600))

                year=        tm["year"]

                month=        tm["mon"]

                day =        tm["day"]

                yday=        tm["yday"]

                wday=        tm["wday"]

                hour=        tm["hour"]

                minute=        tm["min"]

                second=        tm["sec"]

        end



        function disTIME()

                tm = rtctime.epoch2cal(rtctime.get()+(8*3600))

      --打印转换后的年月日时分秒，以及今年的第几天，本周的第几天，本周第几天是从周日算第一天开始的，值的范围是1~7，周一是2

        print(string.format("%04d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d  %03d  %d", tm["year"], tm["mon"], tm["day"], tm["hour"], tm["min"], tm["sec"],tm["yday"],tm["wday"]))

                disp:clearBuffer()    --每次显示新内容前，清理一下缓冲区，保证不受上次显示内容影响



      --推送给I2C显示年月日，今天是今年的第几天，今天是本周的第几天   

                disp:drawStr(0, 0,  string.format("%04d-%02d-%02d %03d %d", tm["year"], tm["mon"], tm["day"], tm["yday"], tm["wday"]))

      --第二行显示时分秒

                disp:drawStr(0, 16, string.format("    %02d:%02d:%02d    ",     tm["hour"], tm["min"], tm["sec"]))

        disp:sendBuffer()

        end



--获取天气

function getWeather()

        http.get("http://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=换成你的私钥&location=nanjing&language=en&unit=c", nil, 



        function(code, data)

                if (code < 0) then

                        print("HTTP request failed")

                else

                -- print(code, data)

                 r = sjson.decode(data)

                 print("City:                  \t"..r.results[1]["location"]["name"])

                 print("TianQiCode:        \t"..r.results[1]["now"]["code"])

                 print("\nTianQi:        \t"..r.results[1]["now"]["text"])

                 print("Tem:                   \t"..r.results[1]["now"]["temperature"])



                 --该函数仅用于获取天气信息存储在全局变量里，方便显示函数调用

                 city = r.results[1]["location"]["name"]

                 weather_now_code = tonumber(r.results[1]["now"]["code"])

                 now_temperature  = r.results[1]["now"]["temperature"]



                end

         end)

end 







function display_OLED091_A()

        disp:clearBuffer()

        disp:drawStr(0, 0, string.format("%04d-%02d-%02d %03d %d", year,month,day,yday,wday))

        disp:drawStr(0, 16,string.format("    %02d:%02d:%02d    ", hour,minute,second))

        disp:sendBuffer()

end



function display_OLED091_B()

        disp:clearBuffer()

        --显示城市名

        disp:drawStr(0, 0, city.." ")

        --根据天气代码选择显示不同的图标表示天气信息

        --在显示位置上先计算前面的内容占用了多少宽度

                if(weather_now_code<=3) then

                disp:drawGlyph((string.len(city)+1)*8,0,0x2600)

                elseif (weather_now_code<=8) then

                disp:drawGlyph((string.len(city)+1)*8,0,0x2601)                

                elseif (weather_now_code<=19) then

                disp:drawGlyph((string.len(city)+1)*8,0,0x2602)        

                elseif (weather_now_code<=25) then

                disp:drawGlyph((string.len(city)+1)*8,0,0x2603)

                else

                disp:drawGlyph((string.len(city)+1)*8,0,0x2604)

                end

        --跟着显示温度        

        disp:drawStr((string.len(city)+2)*8, 0, " "..now_temperature)

        --绘制℃

        print_sheshidu((string.len(city)+3+string.len(now_temperature))*8,0)

        --在第二行显示时分秒

        disp:drawStr(0, 16,string.format("    %02d:%02d:%02d    ", hour,minute,second))

        disp:sendBuffer()

end



    -- 主函数

    function main()

        init_oled()

                --开机显示一些简单的测试信息

                oled_show_msg()

                disp:clearBuffer()



                connectWiFi()



        getNetTime()

                --每1秒时间从本地取时间显示一次        

        mytimer = tmr.create()

        mytimer:register(1000, tmr.ALARM_AUTO, function() 

                                                                                                        blinkTime()

                                                                                                        i=i+1

                                                                                                        --print("This:", i)

print("This".."-|"..string.format("%02d",i).."|-"..string.format("%04d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d  %03d  %d", tm["year"], tm["mon"], tm["day"], tm["hour"], tm["min"], tm["sec"],tm["yday"],tm["wday"]))

                                                                                                        if (i>=60) then 

                                                                                                                i=0 

                                                                                                                print("a minute")

                                                                                                        elseif(i%10>=5) then                                                                                        

                                                                                                                display_OLED091_A()

                                                                                                        else

                                                                                                                --disTIME()

                                                                                                                display_OLED091_B()



                                                                                                        end

                                                                                                end        )

        mytimer:start()

                --定时每分钟从网络获取时间一次，每分钟获取一次天气信息

        NetTimer = tmr.create()

        NetTimer:register(60000, tmr.ALARM_AUTO,function() 

                                                                                                        getNetTime() 

                                                                                                        getWeather() 

                                                                                                        print("get NET TIME") 

                                                                                                end )

        NetTimer:start()

        

   end

    -- 运行程序

   main()

第四步：
将代码保存成init.lua
通过串口上传到ESP8266模块即可。
好了，你学会了吗？这应该是当前网上最简单好学的一个物联网天气时钟教程了。
做了一块连接板，本来还想做外壳呢，想想算了，哈哈，后面可能还会玩其他的功能
https://www.bilibili.com/video/bv1GP4y1o7ey