怎么用esp8266制作wifi时钟（单片机通过WIFI模块）

前几天发布了开源4.3寸触摸屏的文章，里面有WIFI获取时间和天气预报相关的功能，今天就来介绍一下这个功能是怎样实现的。

1.底层驱动

首先，硬件上，单片机通过串口AT指令访问WIFI模块（ESP8266）。具体AT指令怎样写，可以参考之前的文章《单片机裸机环境下编写AT指令程序》。上电后，先配置WIFI模块的工作模式等，用到的AT指令如下：

1. 关闭回显

ATE0

2. 设置为STA模式

AT CWMODE_DEF=1

3. 设置WIFI名称和密码

AT CWJAP_DEF=”SSID”,”Password”

4. 开启DHCP

AT CWDHCP_DEF=1,1

5. 设置为单连接模式

AT CIPMUX=0

6. 设置为透传模式

AT CIPMODE=1

2.获取网络时间

获取网络时间的方式有两种，对于较新版本的固件，可以直接通过AT指令来获取。（可以通过AT GMR指令来查询固件的版本。）

AT CIPSNTPTIME?

对于较老版本的固件，不支持该AT指令，只能通过自己连接网络服务器来获取当前时间。具体需要的AT指令如下：

1.建立TCP链接

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

2.打开传透模式

AT CIPSEND

3.收到‘>’符号后，随便发送个数据

4.等待接收数据

接收的数据可以先用网络调试助手来测试，如下，可以看到，数据中包含了当前的日期和时间信息，我们可以先找到字符串中“Data”的位置，再解析后面的数据。数据格式固定，直接按照字符位置解析就行。

需要注意的是，获取的这个时间是格林威治时间，与北京时间相差8个小时。

当然，也可以通过连接其它NTP时间服务器来获取时间，步骤是类似的。

3.获取天气预报

天气的获取就要比时间稍复杂一些，网上有很多可以提供天气预报的服务器，有些可以免费使用，一般都需要注册一个账号，这里以“心知天气”为例进行介绍。步骤如下：

1.注册账号。在该网站注册一个账号：https://www.seniverse.com/。注册之后就可以通过其开放的API来获取天气预报。有免费版和付费版，区别在于访问频次和获取的天气信息内容不同。如下：

2.查看私钥。在控制台查看账号的私钥，这个在程序中要用。

3.API。有了这个私钥，我们就可以通过API来获取天气预报了，相关的API说明可以在这里查询：

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

先用网络调试助手测试一下：

可以看到，通过TCP连接服务器后，发送GET请求就可以收到天气预报数据，接下来就是解析数据了。

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4.解析数据。接收的数据是JSON格式的字符串，在单片机中我们可以移植cJSON来进行解析。cJSON是一个开源的C语音解析库，只有cjson.c、cJSON.h两个文件，直接添加到工程中就可以使用相关函数。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);//接受到的数据 root = cJSON_Parse(data); if(root) { //printf("JSON格式正确:\n%s\n\n",cJSON_Print(root)); //输出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键对应的值，是一个对象 loc_tmp = cJSON_GetObjectItem(loc_json, "id") -> valuestring; //printf("城市ID:%s\n",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("城市时区:%s\n\n",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;//白天天气代码 Weather_Dat[i].Weathcode = atoi(weather_tmp); //weather_tmp = cJSON_GetObjectItem(forecast_json, "code_night") -> valuestring;//晚上天气代码 weather_tmp = cJSON_GetObjectItem(forecast_json, "high") -> valuestring;//最高温度 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;//最低温度 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;//风向 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;//风力 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;//湿度 memset(Weather_Dat[i].Humi,0,4); memcpy(Weather_Dat[i].Humi,weather_tmp,strlen(weather_tmp)); } } else { //printf("daily json格式错误\r\n"); Weather_Dat[0].Flag = 0; } } else { Weather_Dat[0].Flag = 0; //printf("results格式错误:%s\r\n", cJSON_GetErrorPtr()); } } else { Weather_Dat[0].Flag = 0; //printf("JSON格式错误\r\n"); } cJSON_Delete(root); }

解析后，将有用数据转换为自己想要的格式存储在变量中。需要注意的是，cJSON可能占用较大的堆栈，因此堆栈需要设大一些。

总结一下，获取天气预报的步骤如下：

1.注册账号。

2.获取私钥。

3.连接服务器。

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

4..打开传透模式。

AT CIPSEND

5..收到‘>’符号后，发送GET请求

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

6.等待接收数据，并解析。

以上就是单片机通过AT指令访问WIFI模块获取网络时间和天气预报的方法，需要注意的是上述所有指令后面别忘了加回车换行符。

文章链接：https://mp.weixin.qq.com/s/Xy1FJBqAF_ByP4GyznkLxw

转载自：Mr张工 嵌入式技术开发

文章来源：单片机通过WIFI模块（ESP8266）获取网络时间与天气预报

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