代码收藏家技术教程 2024-03-17

STM32 ESP8266水墨屏天气时钟：使用ESP8266连接心知天气获取数据

项目背景

利用STM32F103C8T6和ESP8266模块进行通信，获取心知天气的数据。
硬件设计为串口1(PA9和PA10)连接ESP8266.
串口2打印

一.ESP8266连接WIFI

ESP8266模块可以通过AT指令控制搭配使用源代码API函数开发，总体开发速度快，难度较低。
说明：下面仅列举一些最常用的AT指令及用法，指令的详细参数及使用说明请参考官方文档：ESP8266 AT指令集。
基础指令
AT 测试AT启动
AT+RST 重启模块
AT+GMR 查看版本信息
WiFi功能AT指令
AT+CWMODE 设置WiFi模式（sta/AP/sta+AP）
AT+CWLAP 扫描附近的AP信息
AT+CWJAP 连接AP
AT+CWQAP 与AP断开连接
AT+CWSAP 设置ESP8266 softAP配置
AT+CWLIF 获取连接到 ESP8266 softAP 的 station 的信息
关于WiFi模式这里要说明一下，sta模式下模块相当于客户端，像我们手机平板一样是要去连接路由器的，而AP模式下模块相当于路由器，是发射WiFi被别人连的。ESP8266支持两种模式并存（模块出厂默认的是AP模式）。另外，扫描WiFi指令 AT+CWLAP 只能在sta模式下使用，否则会报ERRO错误， AT+CWJAP 和 AT+CWQAP 指令也同理。
ESP8266开启sta模式连接WiFi步骤

1.发送 AT+CWMODE=1 指令配置模块为sta模式（参数1,2,3分别对应模式sta，AP和sta/AP）。
2.发送 AT+CWLAP 指令扫描当前附近WiFi，模块会返回可用AP列表。
3.使用 AT+CWJAP=“WiFi名称”,“WiFi密码” 连接到指定的路由器，比如WiFi是 “ESP8266”，密码是“12345678”，实际连接WiFi发送的指令就是 AT+CWJAP=“ESP8266”,“12345678” 。
返回的“WIFI CONNECTED”说明连接成功，“WIFI GOT IP”代表模块分配到了IP。
4.最后可使用 AT+CWQAP 断开当前连接的WiFi。

//连接WIFI
//返回值:0,成功;1,失败
u8 esp8266_start_trans(void)
{
	u8 *p;
	u8 res=1; 
	int trans_time=0;
	p=mymalloc(SRAMIN,50);							//申请32字节内存，用于存wifista_ssid，wifista_password
	u2_printf("send:AT\r\n");	
	while(esp8266_send_cmd("AT","OK",20))//检查WIFI模块是否在线
	{
	} 
	//设置工作模式 1：station模式   2：AP模式  3：兼容 AP+station模式
	u2_printf("send:AT+CWMODE=1\r\n");	
	esp8266_send_cmd("AT+CWMODE=1","OK",100);
	
	//Wifi模块重启
	u2_printf("send:AT+RST\r\n");	
	esp8266_send_cmd("AT+RST","OK",50);
	delay_ms(1000);         //延时3S等待重启成功
	delay_ms(1000);
	delay_ms(1000);	
	
	//设置单路连接模式
	u2_printf("send:AT+CIPMUX=0\r\n");	
	esp8266_send_cmd("AT+CIPMUX=0","OK",20);   

	sprintf((char*)p,"AT+CWJAP=\"%s\",\"%s\"",wifista_ssid,wifista_password);//设置无线参数:ssid,密码
	u2_printf("send:AT+CWJAP=\"%s\",\"%s\"\r\n",wifista_ssid,wifista_password);
	
	while(esp8266_send_cmd(p,"WIFI GOT IP",300))		//连接目标路由器,并且获得IP
	{
		 //连接不到退出
		delay_ms(500);
        trans_time++;
		 if(trans_time>4)
		 {
		   return 10;
		 }
	}
	myfree(SRAMIN,p);
	return 0;		
}

二.心知天气注册

本项目为WiFi天气时钟，自然离不开需要从网页上读取天气信息。这里我们使用业内比较著名的知心天气。
登陆心知天气官网https://www.seniverse.com
注册完成后点击“产品”，进入“天气数据”
立即免费试用

免费版申请

申请后可查看到自己的私钥（自行保存后面需要用到）

目前，大部分网络数据调用都是习惯性的调用数据提供商的API接口函数
重新点击“产品”—>“天气数据”，点击“查看API文档”
点击"天气实况"，打开对应的API接口文档

查看天气实况的接口地址，以及返回的数据结果示例（自行保存后面需要用到）
心知天气会为每个账户提供公钥和私钥，这里我们只用到私钥，只需替代掉接口网址中your_api_key为自己的私钥即可。

三.ESP8266获取天气数据

1.发送指令AT+CIPSTART=“TCP”,“api.seniverse.com”,80，和心知天气建立TCP连接。
2.发送指令“AT+CIPMODE=1”设置成功则返回OK。
3.发送指令“AT+CIPSEND” 开始透传。
4.发送“GET https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=私钥&location=城市拼音&language=zh-Hans&unit=c”向网址提出请求。
5.解析返回的数据。

//获取一次实时天气
//返回：0---获取成功，1---获取失败
u8 get_current_weather(void)
{
	u8 res;
	p=mymalloc(SRAMIN,40);							//申请40字节内存
	
	//配置目标TCP服务器
	sprintf((char*)p,"AT+CIPSTART=\"TCP\",\"%s\",%s",WEATHER_SERVERIP,WEATHER_PORTNUM);    
	u2_printf("send:%s\r\n",p);  
	res = esp8266_send_cmd(p,"OK",100);//连接到目标TCP服务器
	if(res==1)
	{
		myfree(SRAMIN,p);
		return 1;
	}
	delay_ms(300);
	
	//传输模式为：透传	
	u2_printf("send:AT+CIPMODE=1\r\n");	
	esp8266_send_cmd("AT+CIPMODE=1","OK",100);      
	
	//开始透传
	USART_RX_STA=0;
	u2_printf("send:AT+CIPSEND\r\n");	
	esp8266_send_cmd("AT+CIPSEND","OK",100);       

	u2_printf("GET https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=私钥&location=城市拼音\r\n");  
	printf("GET https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=私钥&location=城市拼音\r\n");  

	delay_ms(20);//延时20ms返回的是指令发送成功的状态
	USART_RX_STA=0;	//清零串口数据
	delay_ms(1000);
	if(USART_RX_STA&0X8000)		//此时再次接到一次数据，为天气的数据
	{ 
		USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X7FFF]=0;//添加结束符
	} 

	//解析天气数据
	cJSON_WeatherParse(USART_RX_BUF, results);		
	//退出透传
	atk_8266_quit_trans();

	//关闭TCP连接
	u2_printf("send:AT+CIPCLOSE\r\n");	
	esp8266_send_cmd("AT+CIPCLOSE","OK",50);    
	
	myfree(SRAMIN,p);
	return 0;
}

最终的效果就是串口打印出