stm32+ESP8266 wifi获取网络时间和天气附源程序 -

标题: stm32+ESP8266 wifi获取网络时间和天气附源程序 [打印本页]

作者: 廖恒 时间: 2020-11-24 15:52
标题: stm32+ESP8266 wifi获取网络时间和天气附源程序
近期由于某些原因，玩了一下stm32+WiFi获取网络天气和网络时间。之前一直觉得这个东西会有点难度，其实，做完了才发现，其实那只是想象中的难而已。现在，将这几天的成果分享一下，做个学习记录，也分享给有需要的伙伴。
有关原文链接如下：https://blog.csdn.net/weixin_43952192/article/details/106877400
在文末有改良好的代码，问题肯定是有的，但是比之前，好很多，有需要的朋友可以自己下载。
上面链接给的代码其实是有问题的，经过测试，发现三点不足：1.RTC时钟，仅仅只是RTC时间；2.程序运行一段时间后（三个小时内），100%会死机，因此基本可以判断出，程序是有问题的具体原因不详，貌似是堆栈溢出导致的；3.天气更新情况，在没有死机的情况下，看似是在更新，其实从串口调试助手可以看到，人机交互界面并没有更新。
经过改善，满足了以下要求：1.开机获取网络时间，之后将会由这个时间借助RTC继续运行；2.在测试的三个小时内没有再出现死机的情况；3.在测试的三个小时内，天气每隔一段时间都会自动更新，并体现在LCD屏幕上。
一、测试要求（只说我用到的）
1.硬件：①stm32f103ZET6（我用的战舰板，请用容量尽量大的模块）②TFTLCD屏（我的是4.3寸）③ESP8266 WIFI串口模块（串口3）④Jlink（程序烧录）⑤串口线⑥路由器
2.软件①keil5②串口调试助手
二、相关设置
**这里就不做过多的介绍，只做简单的说明，有疑问请参考上面给出的链接。①WiFi串口模块固件为AT固件②jlink需要安装对应的驱动，用于程序的调试和烧录③串口也需要对应的驱动，用于输出调试信息
三、程序流程
其实简单点说，就几个步骤而已，我把他转换成几条AT指令，只需要按照下面步骤控制WiFi模块，就可以获取到网络天气和时间信息，如下：1.首先来看看获取当前天气情况①AT ack：OK //判断WiFi模块是否存在以及是否支持AT指令②ATE0 ack: OK //取消回显，可要可不要，为了方便接下来演示，这句我就不写进去了③AT+CWMODE=1 ack:OK //设置WiFi模块为STA模式④AT+RST ack:OK //复位WiFi模块⑥AT+CIPMUX=0 ack:OK //单连接模式⑦AT+CWJAP=“HUAWEI nova 5”,“b12345678” ack:WIFI GOT IP //连接热点，对应的是热点名和热点密码,注意，务必等待该条指令返回WIFI GOT IP后再发送下面的指令⑧AT+CIPSTART=“TCP”,“api.seniverse.com”,80 ack：OK //建立TCP连接⑨AT+CIPMODE=1 ack:OK //透传模式⑩AT+CIPSEND ack:OK //AT+CIPMODE=1并且作为客户端模式下，进入透传模式(需要支持硬件流控，否则大量数据情况下会丢数据)模块收到指令后先换行返回”>”，然后会发送串口接收到的数据。
发送完上面的指令，并正确返回后，发送下面一串数据（不需要换行）

GET https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=SWaCmu3LmzT_kS21g&location=changsha&language=zh-Hans&unit=c

复制代码

//发送获取天气信息的网址，记得前面的GET，不可少
最后，记得发送一条退出透传的指令，否则后面AT指令将无法发送：AT+CIPCLOSE ack:OK
为了方便大家查看，我保存了串口调试助手发送指令以及模块返回情况，如下图：

上图中，最后一行，就是发送指令联网后返回来的一串字符串，有些是乱码，乱码部分其实就是中文，只不多串口没有对应的协议，没办法解析而已。这一串就是当前天气情况，也是我们需要解析的部分，中文部分，我们是需要把它转换成utf8格式的（具体请看代码），整个解析过程代码（其实很简单的）如下：
//解析当前天气
void parse_now_weather(void)
{
      u16 i = 0,j = 0,line = 0;
      int len = 0;
      char gbkstr[50] = {0};
      Now_Weather *weather_Structure = mymalloc(SRAMIN,sizeof(Now_Weather));
      printf("jieshou->1dayjson = %s\r\n",USART3_RX_BUF);
      for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
      {
            if(USART3_RX_BUF[ i] == 'n' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'a' && USART3_RX_BUF[i+2] == 'm' && USART3_RX_BUF[i+3] == 'e')
            {
                     while(USART3_RX_BUF[i+7] != '"')
                              weather_Structure->m_CityName[j++] = USART3_RX_BUF[7+(i++)];
                     weather_Structure->m_CityName[j] = '\0';
                     break;
            }
      }
      SwitchToGbk((const u8*)weather_Structure->m_CityName,strlen(weather_Structure->m_CityName),(u8 *)gbkstr,&len);  //获取城市名称转换为gbk文件
      if(strstr(gbkstr,"衡阳") != NULL)
            LCD_ShowString(0,20,sizeof("hengyang")*8,16,16,"hengyang");
      else if(strstr(gbkstr,"长沙") != NULL)
            LCD_ShowString(0,140,sizeof("changsha")*8,16,16,"changsha");

      j = 0;
      for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
      {
            if(USART3_RX_BUF[ i] == 't' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'e' && USART3_RX_BUF[i+2] == 'x' && USART3_RX_BUF[i+3] == 't')
            {
                     while(USART3_RX_BUF[i+7] != '"')
                              weather_Structure->m_Text[j++] = USART3_RX_BUF[7+(i++)];
                     weather_Structure->m_Text[j] = '\0';
                     break;
            }
      }
      memset(gbkstr,0,sizeof(gbkstr));
      if(flag == 1) line = 160;//长沙
      else if(flag == 2) line = 40;//衡阳
      SwitchToGbk((const u8*)weather_Structure->m_Text,strlen(weather_Structure->m_Text),(u8 *)gbkstr,&len);
      if(strstr(gbkstr,"阴") != NULL)
            LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast    ")*8,16,16,"overcast    ");
      else if(strstr(gbkstr,"多云") != NULL)
            LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast    ")*8,16,16,"cloudy       ");
      else if(strstr(gbkstr,"晴") != NULL)
            LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast    ")*8,16,16,"fine day    ");
      else if(strstr(gbkstr,"小雨") != NULL)
            LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast    ")*8,16,16,"light rain ");
      else if(strstr(gbkstr,"中雨") != NULL)
            LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast    ")*8,16,16,"moderate rain ");
      else if(strstr(gbkstr,"大雨") != NULL)
            LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast    ")*8,16,16,"heavy rain ");
      else if(strstr(gbkstr,"雷阵雨") != NULL)
            LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast    ")*8,16,16,"thunder shower");
      else if(strstr(gbkstr,"阵雨") != NULL)
            LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast    ")*8,16,16,"shower       ");


      j = 0;
      for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
      {
            if(USART3_RX_BUF[ i] == 't' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'e' && USART3_RX_BUF[i+2] == 'm' && USART3_RX_BUF[i+3] == 'p')
            {
                     while(USART3_RX_BUF[i+14] != '"')
                              weather_Structure->m_Temp[j++] = USART3_RX_BUF[14+(i++)];
                     weather_Structure->m_Temp[j] = '\0';
                     break;
            }
      }

      if(flag == 1) line = 220;//长沙
      else if(flag == 2) line = 100;//衡阳
      LCD_ShowString(100,line,25,20,16,(u8*)weather_Structure->m_Temp);
      printf("wendu = %s\r\n",weather_Structure->m_Temp);

      j = 0;
      for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
      {
            if(USART3_RX_BUF[ i] == 'l' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'a' && USART3_RX_BUF[i+2] == 's' && USART3_RX_BUF[i+3] == 't')
            {
                     while(USART3_RX_BUF[i+14] != '"')
                              weather_Structure->m_LastUpdataTime[j++] = USART3_RX_BUF[14+(i++)];
                     weather_Structure->m_LastUpdataTime[j] = '\0';
                     break;
            }
      }
      if(flag == 1) line = 140;
      else if(flag == 2)line = 20;
      LCD_ShowString(210,line,200,20,16,(u8*)weather_Structure->m_LastUpdataTime);
      printf("1day_updata_time = %s\r\n",(u8*)weather_Structure->m_LastUpdataTime);

      myfree(SRAMIN,weather_Structure);
}
2.未来三天天气情况和上面类似的，我就不演示了，直接上AT指令：①AT ack：OK //判断WiFi模块是否存在以及是否支持AT指令②ATE0 ack: OK //取消回显，可要可不要，为了方便接下来演示，这句我就不写进去了③AT+CWMODE=1 ack:OK //设置WiFi模块为STA模式④AT+RST ack:OK //复位WiFi模块⑥AT+CIPMUX=0 ack:OK //单连接模式⑦AT+CWJAP=“HUAWEI nova 5”,“b12345678” ack:WIFI GOT IP //连接热点，对应的是热点名和热点密码,注意，务必等待该条指令返回WIFI GOT IP后再发送下面的指令⑧AT+CIPSTART=“TCP”,“api.seniverse.com”,80 ack：OK //建立TCP连接⑨AT+CIPMODE=1 ack:OK //透传模式⑩AT+CIPSEND ack:OK //AT+CIPMODE=1并且作为客户端模式下，进入透传模式(需要支持硬件流控，否则大量数据情况下会丢数据)模块收到指令后先换行返回”>”，然后会发送串口接收到的数据。
完事之后，发送下面一串字符串，用于获取未来三天天气情况：

GET https://api.seniverse.com/v3/weather/daily.json?key=SWaCmu3LmzT_kS21g&location=changsha&language=zh-Hans&unit=c&start=0&days=5

复制代码

最后，关闭透传，发送和上面一样的指令。
数据解析代码如下：
//解析3天天气
void parse_3days_weather(void)
{
      u16 i = 0,j = 0,line = 0;
      int len = 0;
      char gbkstr[50] = {0};
      Now_Weather *weather_Structure = mymalloc(SRAMIN,sizeof(Now_Weather));
      printf("jieshou->1dayjson = %s\r\n",USART3_RX_BUF);
      for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
      {
            if(USART3_RX_BUF[ i] == 'w' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'i' && USART3_RX_BUF[i+2] == 'n' && USART3_RX_BUF[i+3] == 'd')
            {
                     while(USART3_RX_BUF[i+17] != '"')
                              weather_Structure->m_WindDir[j++] = USART3_RX_BUF[17+(i++)];
                     weather_Structure->m_WindDir[j] = '\0';
                     break;
            }
      }
      SwitchToGbk((const u8*)weather_Structure->m_WindDir,strlen(weather_Structure->m_WindDir),(u8 *)gbkstr,&len);  //获取城市名称转换为gbk文件
      if(flag == 1) line = 200;//长沙
      else if(flag == 2) line = 80;//衡阳
      LCD_Fill(220,45,320,61,BLACK);
      if(strstr(gbkstr,"北") != NULL)
      {
            if(strstr(gbkstr,"西") != NULL)    LCD_ShowString(0,line,sizeof("southerly       ")*8,16,16,"Northwest wind ");
            else if(strstr(gbkstr,"东") != NULL)  LCD_ShowString(0,line,sizeof("southerly       ")*8,16,16,"Northeastern wind");
            else LCD_ShowString(0,line,sizeof("southerly       ")*8,16,16,"northerly       ");

      }
      else if(strstr(gbkstr,"南") != NULL)
      {
            if(strstr(gbkstr,"西") != NULL)    LCD_ShowString(0,line,sizeof("southerly       ")*8,16,16,"Southwest wind ");
            else if(strstr(gbkstr,"东") != NULL) LCD_ShowString(0,line,sizeof("southerly       ")*8,16,16,"Southeast wind ");
            else LCD_ShowString(0,line,sizeof("southerly       ")*8,16,16,"southerly       ");
      }

      j = 0;
      for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
      {
            if(USART3_RX_BUF[ i] == 's' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'p' && USART3_RX_BUF[i+2] == 'e' && USART3_RX_BUF[i+3] == 'e')
            {
                     while(USART3_RX_BUF[i+8] != '"')
                              weather_Structure->m_WindSpeed[j++] = USART3_RX_BUF[8+(i++)];
                     weather_Structure->m_WindSpeed[j] = '\0';
                     break;
            }
      }
      LCD_ShowString(200,line,sizeof(weather_Structure->m_WindSpeed)*8,16,16,(u8 *)weather_Structure->m_WindSpeed); //显示风速km/h

      j = 0;
      for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
      {
            if(USART3_RX_BUF[ i] == 's' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'c' && USART3_RX_BUF[i+2] == 'a' && USART3_RX_BUF[i+3] == 'l')
            {
                     while(USART3_RX_BUF[i+8] != '"')
                              weather_Structure->m_WindGrade[j++] = USART3_RX_BUF[8+(i++)];
                     weather_Structure->m_WindGrade[j] = '\0';
                     break;
            }
      }
      LCD_ShowString(160,line,sizeof(weather_Structure->m_WindGrade)*8,16,16,(u8 *)weather_Structure->m_WindGrade);


      j = 0;
      for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
      {
            if(USART3_RX_BUF[ i] == 'h' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'u' && USART3_RX_BUF[i+2] == 'm' && USART3_RX_BUF[i+3] == 'i')
            {
                     while(USART3_RX_BUF[i+11] != '"')
                              weather_Structure->m_Humi[j++] = USART3_RX_BUF[11+(i++)];
                     weather_Structure->m_Humi[j] = '\0';
                     break;
            }
      }
      if(flag == 1) line = 220;//长沙
      else if(flag == 2) line = 100;//衡阳
      LCD_ShowString(160,line,sizeof(weather_Structure->m_Humi)*8,16,16,(u8 *)weather_Structure->m_Humi);


      j = 0;
      for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
      {
            if(USART3_RX_BUF[ i] == 'l' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'a' && USART3_RX_BUF[i+2] == 's' && USART3_RX_BUF[i+3] == 't')
            {
                     while(USART3_RX_BUF[i+14] != '"')
                              weather_Structure->m_LastUpdataTime[j++] = USART3_RX_BUF[14+(i++)];
                     weather_Structure->m_LastUpdataTime[j] = '\0';
                     break;
            }
      }

      LCD_ShowString(0,300,200,20,12,(u8*)weather_Structure->m_LastUpdataTime);
      printf("1day_updata_time = %s\r\n",(u8*)weather_Structure->m_LastUpdataTime);

      myfree(SRAMIN,weather_Structure);
}
3.获取网络时间套路类似的：①AT ack：OK //判断WiFi模块是否存在以及是否支持AT指令②ATE0 ack: OK //取消回显，可要可不要，为了方便接下来演示，这句我就不写进去了③AT+CWMODE=1 ack:OK //设置WiFi模块为STA模式④AT+RST ack:OK //复位WiFi模块⑥AT+CIPMUX=0 ack:OK //单连接模式⑦AT+CWJAP=“HUAWEI nova 5”,“b12345678” ack:WIFI GOT IP //连接热点，对应的是热点名和热点密码,注意，务必等待该条指令返回WIFI GOT IP后再发送下面的指令⑧AT+CIPSTART=“TCP”,“cgi.im.qq.com”,80 ack：OK //建立TCP连接⑨AT+CIPMODE=1 ack:OK //透传模式⑩AT+CIPSEND ack:OK //AT+CIPMODE=1并且作为客户端模式下，进入透传模式(需要支持硬件流控，否则大量数据情况下会丢数据)模块收到指令后先换行返回”>”，然后会发送串口接收到的数据。
发送完上面的指令后，发送下面一串字符GET http://cgi.im.qq.com
最后一样，需要关闭透传模式。
数据解析格式如下：
//获取北京时间
u8 get_beijing_time(void)
{
      u8 *p;
      u8 res;

      u8 *resp;
      u8 *p_end;
//       u8 ipbuf[16];       //IP缓存
      p=mymalloc(SRAMIN,40);                                                       //申请40字节内存
      resp=mymalloc(SRAMIN,10);
      p_end=mymalloc(SRAMIN,40);

      sprintf((char*)p,"AT+CIPSTART=\"TCP\",\"%s\",%s",TIME_SERVERIP,TIME_PORTNUM); //配置目标TCP服务器
      res = atk_8266_send_cmd(p,"OK",200);//连接到目标TCP服务器
      if(res==1)
      {
            myfree(SRAMIN,p);
            return 1;
      }
      delay_ms(300);
      atk_8266_send_cmd("AT+CIPMODE=1","OK",100);    //传输模式为：透传

      printf("设备 %s\r\n",p);

      CLR_BUF();
      atk_8266_send_cmd("AT+CIPSEND","OK",100);       //开始透传
      printf("start trans...\r\n");

      u3_printf("GET http://cgi.im.qq.com\n\n");
      delay_ms(20);
      CLR_BUF();
      delay_ms(1000);

      if(USART3_RX_STA != 0)
{
            strncpy((char *)resp,"Date",5);
      USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA] = 0;
            //printf("get_tim_srt：%s\r\n",USART3_RX_BUF);
      if(strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*)resp))
      {
                     strncpy((char *)resp,"GMT",4);
         p_end = (u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*)resp);
                     p = p_end - 9;
                     //printf("get_net_str %s\r\n",p);
                     nwt.hour = ((*p - 0x30)*10 + (*(p+1) - 0x30) + 8) % 24;  //GMT0-->GMT8

                     nwt.min = ((*(p+3) - 0x30)*10 + (*(p+4) - 0x30)) % 60;

                     nwt.sec = ((*(p+6) - 0x30)*10 + (*(p+7) - 0x30)) % 60;

                     nwt.year = ((*(p-5) - 0x30)*1000 + (*(p-4) - 0x30)*100+ (*(p-3) - 0x30)*10+ (*(p-2) - 0x30));

                     nwt.date = ((*(p-12) - 0x30)*10 + (*(p-11) - 0x30));

                     if       ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Jan")) nwt.month=1;
                     else if ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Feb")) nwt.month=2;
                     else if ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Mar")) nwt.month=3;
                     else if ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Apr")) nwt.month=4;
                     else if ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "May")) nwt.month=5;
                     else if ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Jun")) nwt.month=6;
                     else if ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Jul")) nwt.month=7;
                     else if ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Aug")) nwt.month=8;
                     else if ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Sep")) nwt.month=9;
                     else if ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Oct")) nwt.month=10;
                     else if ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Nov")) nwt.month=11;
                     else if ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Dec")) nwt.month=12;

                     CLR_BUF();

                     printf("uddate:nettime!!!");
                     RTC_Set(nwt.year,nwt.month ,nwt.date ,nwt.hour ,nwt.min,nwt.sec);

         }
            CLR_BUF();
}
      atk_8266_quit_trans();//退出透传
      atk_8266_send_cmd("AT+CIPCLOSE","OK",50);       //关闭连接
      myfree(SRAMIN,p);
      myfree(SRAMIN,resp);
      myfree(SRAMIN,p_end);
      return 0;
}
最后附上代码，请自行下载，谢谢。