【STM32训练—WiFi模块】第二篇、STM32驱动ESP8266WiFi模块获取天气
目录
第一部分、前言
1、获取心知天气API接口
2、硬件准备
第二部分、电脑串口助手调试WIFI模块获取天气
1、ESP8266获取天气的流程
2、具体步骤
第三部分、STM32驱动ESP8266模块获取天气数据
1、天气数据的解析
1.1、什么函数来解析天气数据？
2.1、解析后的数据如何使用？
2、相关代码
2.1、main.c文件
2.2、esp8266.c文件
第四部分、总结
1、效果展示
2、完整的工程
3、补充
第一部分、前言
这篇博客拖了很久很久，本来是打算和前面一篇一起发出来的，但是那段时间因为一些事情耽搁了，这篇博客写了一半，剩下的一直都没有写，其次就是人也有点懒，也不太想动。
这几天考试周来了，复习又不想复习，不如把这篇内容更新完整，这篇更新完之后，STM32专栏应该不会再更新了。
然后，后面我打算出一期C语言的学习笔记专栏，再后面就是FPGA的学习笔记专栏。想是这么想的，不知道能不能做好，哈哈。
1、获取心知天气API接口
这里还是希望大家先去看我的第一篇博客：【STM32训练—WiFi模块】第一篇、STM32驱动ESP8266WiFi模块获取网络时间通过这篇博客你会明白WIFI模块获取网络流程是什么样子的，搞懂了这个，你会发现获取天气和获取时间的步骤完全一样，代码也没有什么大的变化。
接着再来说一下心知天气，上一篇文章提到时间的接口是由苏宁后台提供的“quan.suning.com/getSysTime.do”，那么这里想获取天气，那么也需要一个API的接口，这里的API接口由心知天气给我们提供。
因此需要注册一个心知天气，获取自己的密钥。关于注册的过程可以参考心知天气提供的文档：注册与登陆 | 心知天气文档 (seniverse.com)
注册完成后，如何获取属于自己的API接口呢，参考文档如下：查看/修改你的API密钥 (yuque.com)
这是我的API接口，点进去之后就会看到目前杭州的天气数据：https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=SwLQ3i0Q5TNa6NSKT&location=hangzhou&language=zh-Hans&unit=c
点击上面的链接，就会获取到天气数据，接下来的步骤就和前面获取时间一样，主要区别就是将时间的API接口换成刚刚注册得到的心知天气的API接口即可，是不是发现原来也就这么回事。
2、硬件准备
STM32选用核心板F103C8T6，然后再加一个ESP8266 WiFi模块（任何型号应该都可以，我这次用的ESP-01s），最后需要一个USB-TTL模块用来打印串口数据。
需要注意的是：我的这个ESP-01S，有一个EN使能端，必须要给高电平才能用，上一篇博客用的那个WIFI模块没有EN使能端。所以希望大家注意自己的模块。
第二部分、电脑串口助手调试WIFI模块获取天气
1、ESP8266获取天气的流程
流程和获取时间的流程大致一样，只不过这里获取的为天气数据。
2、具体步骤
第一步、AT指令集
0：AT
1：AT+RST
2：AT+CWMODE=1
3：AT+CIPMUX=0
4：AT+CWJAP="你的WiFi名称","你的WiFi密码"
5：AT+CIPMODE=1
6：AT+CIPSTART="TCP","api.seniverse.com",80
7：AT+CIPSEND
8：GET https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=SwLQ3i0Q5TNa6NSKT&location=hangzhou&language=en&unit=c
9：+++
注意：所有串口步骤同前一篇文章，这里直接有区别的步骤为第八步，因此这里直接跳转到第八步
第八步、连接目标的服务器，TCP是传输协议,api.seniverse.com是心知天气服务器的IP地址，80是服务器端口。
第十步、第九步和前文一样，接着再发送获取数据的请求，得到天气数据
第十一步、关于退出透传的方式也和前面博客完全一样，这里就不再展示，所以一定要看第一篇文章，那个文章介绍的太详细了。
第三部分、STM32驱动ESP8266模块获取天气数据
1、天气数据的解析
这里天气的解析我调用了cJSON的库，你不用管这个库怎么写的，原理是啥，知道它是怎么用的就可以了，例如调用什么函数来解析天气数据？解析后的数据如何使用？弄明白这两个问题，就够了。
1.1、什么函数来解析天气数据？
时间太久了，我都不知道我哪里弄来的这个函数，反正挺好用的，侵权联系我删除!
这个函数我放在我工程的"cJSON.c"文件最下面。
/*********************************************************************************
* Function Name ： cJSON_WeatherParse,解析天气数据
* Parameter ： JSON：天气数据包 results：保存解析后得到的有用的数据
* Return Value ： 0：成功 其他:错误
* Function Explain ：
* Create Date ： 2017.12.6 by lzn
**********************************************************************************/
int cJSON_WeatherParse(char *JSON, Results *results)
{
cJSON *json,*arrayItem,*object,*subobject,*item;
json = cJSON_Parse(JSON); //解析JSON数据包
if(json == NULL) //检测JSON数据包是否存在语法上的错误，返回NULL表示数据包无效
{
printf("Error before: [%s] \r\n",cJSON_GetErrorPtr()); //打印数据包语法错误的位置
return 1;
}
else
{
if((arrayItem = cJSON_GetObjectItem(json,"results")) != NULL); //匹配字符串"results",获取数组内容
{
int size = cJSON_GetArraySize(arrayItem); //获取数组中对象个数
printf("cJSON_GetArraySize: size=%d \r\n",size);
if((object = cJSON_GetArrayItem(arrayItem,0)) != NULL)//获取父对象内容
{
/* 匹配子对象1 */
if((subobject = cJSON_GetObjectItem(object,"location")) != NULL)
{
printf("---------------------------------subobject1-------------------------------\r\n");
if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"id")) != NULL) //匹配子对象1成员"id"
{
printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s,valuestring=%s \r\n",item->type,item->string,item->valuestring);
memcpy(results[0].location.id,item->valuestring,strlen(item->valuestring));
}
if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"name")) != NULL) //匹配子对象1成员"name"
{
printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s,valuestring=%s \r\n",item->type,item->string,item->valuestring);
memcpy(results[0].location.name,item->valuestring,strlen(item->valuestring));
}
if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"country")) != NULL)//匹配子对象1成员"country"
{
printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s,valuestring=%s \r\n",item->type,item->string,item->valuestring);
memcpy(results[0].location.country,item->valuestring,strlen(item->valuestring));
}
if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"path")) != NULL) //匹配子对象1成员"path"
{
printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s,valuestring=%s \r\n",item->type,item->string,item->valuestring);
memcpy(results[0].location.path,item->valuestring,strlen(item->valuestring));
}
if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"timezone")) != NULL)//匹配子对象1成员"timezone"
{
printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s,valuestring=%s \r\n",item->type,item->string,item->valuestring);
memcpy(results[0].location.timezone,item->valuestring,strlen(item->valuestring));
}
if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"timezone_offset")) != NULL)//匹配子对象1成员"timezone_offset"
{
printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s,valuestring=%s \r\n",item->type,item->string,item->valuestring);
memcpy(results[0].location.timezone_offset,item->valuestring,strlen(item->valuestring));
}
}
/* 匹配子对象2 */
if((subobject = cJSON_GetObjectItem(object,"now")) != NULL)
{
printf("---------------------------------subobject2-------------------------------\r\n");
if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"text")) != NULL)//匹配子对象2成员"text"
{
printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s,valuestring=%s \r\n",item->type,item->string,item->valuestring);
memcpy(results[0].now.text,item->valuestring,strlen(item->valuestring));
}
if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"code")) != NULL)//匹配子对象2成员"code"
{
printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s,valuestring=%s \r\n",item->type,item->string,item->valuestring);
memcpy(results[0].now.code,item->valuestring,strlen(item->valuestring));
}
if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"temperature")) != NULL) //匹配子对象2成员"temperature"
{
printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s,valuestring=%s \r\n",item->type,item->string,item->valuestring);
memcpy(results[0].now.temperature,item->valuestring,strlen(item->valuestring));
}
}
/* 匹配子对象3 */
if((subobject = cJSON_GetObjectItem(object,"last_update")) != NULL)
{
printf("---------------------------------subobject3-------------------------------\r\n");
printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s,valuestring=%s \r\n",subobject->type,subobject->string,subobject->valuestring);
memcpy(results[0].last_update,item->valuestring,strlen(subobject->valuestring));
}
}
}
}
cJSON_Delete(json); //释放cJSON_Parse()分配出来的内存空间
return 0;
}2.1、解析后的数据如何使用？
调用上面那个函数后，解析的数据存放在一个双层结构体当中，因此只需访问结构体的成员就可以，每个成员的名称与心知天气返回的名称相匹配。
具体的信息参考心知天气的文档：极速实况 (yuque.com)
2、相关代码
2.1、main.c文件
#include "sys.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "esp8266.h"
#include "cJSON.h" //解析天气
//天气数据
extern unsigned char Weather_buff[300];
//天气解析
Results Weather_results[] = {{0}};
int main()
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中断控制器分组设置
Usart1_Init(115200);
Usart2_Init(115200);
LED_Init();
delay_init();//初始化很重要//用不了的函数一般都是没有初始化
ESP8266_Init();
Get_current_weather();//获取天气
while(1)
{
LED0 = 0;
delay_ms(500);
delay_ms(500);
delay_ms(500);
delay_ms(500);
LED0 = 1;
delay_ms(500);
delay_ms(500);
delay_ms(500);
delay_ms(500);
cJSON_WeatherParse((char *)Weather_buff, Weather_results);
printf("%s",Weather_buff);
//打印结构体内内容
printf("\r\n 打印结构体内内容如下： \r\n");
printf("%s \r\n",Weather_results[0].now.text);
printf("%s \r\n",Weather_results[0].now.temperature);
printf("%s \r\n",Weather_results[0].location.path);
printf("%s \r\n",Weather_results[0].location.country);
}
}2.2、esp8266.c文件
#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"
#include "string.h"
#include "stdlib.h"
#include "esp8266.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
//WIFI和密码·
#define ESP8266_WIFI_INFO "AT+CWJAP=\"iPhone111\",\"123456789\"\r\n"
//心知天气的API
#define Weather_TCP "AT+CIPSTART=\"TCP\",\"api.seniverse.com\",80\r\n"
//心知天气GET报文
/*这里城市 恩施 语言为 英文*/
#define Weather_GET "GET https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=SwLQ3i0Q5TNa6NSKT&location=enshi&language=en&unit=c\r\n"
//ESP8266数据存放
unsigned char esp8266_buf[300] = {0};
unsigned short esp8266_cnt = 0, esp8266_cntPre = 0;
//存放天气数据
unsigned char Weather_buff[300]; //位数是随机确定的
/**************************************************************************/
//函数作用：ESP8266_Init初始化函数
//函数名称：ESP8266_Init(void);
//内部参数：
//修改日期：2022年4月18日 下午16：18
//作者： 大屁桃
/**************************************************************************/
void ESP8266_Init(void)
{
ESP8266_Clear();
/*让WIFI推出透传模式*/
while(ESP8266_SendCmd("+++", ""))
delay_ms(500);
UsartPrintf(USART_DEBUG, "1.AT\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT\r\n", "OK"))
delay_ms(500);
//
//加一步ESP8266复位操作
UsartPrintf(USART_DEBUG, "2.RST\r\n");
ESP8266_SendCmd("AT+RST\r\n", "");
delay_ms(500);
ESP8266_SendCmd("AT+CIPCLOSE\r\n", "");
delay_ms(500);
/
UsartPrintf(USART_DEBUG, "3.CWMODE\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=1\r\n", "OK"))
delay_ms(500);
UsartPrintf(USART_DEBUG, "4.AT+CIPMUX\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT+CIPMUX=0\r\n", "OK"))
delay_ms(500);
UsartPrintf(USART_DEBUG, "5.CWJAP\r\n");
while(ESP8266_SendCmd(ESP8266_WIFI_INFO, "WIFI GOT IP"))
delay_ms(500);
delay_ms(500);
delay_ms(500);
UsartPrintf(USART_DEBUG, "ESP8266_Init OK\r\n");
}
/*获取网络天气数据*/
/**************************************************************************/
//函数作用：获取心知天气函数
//函数名称：Get_current_weather(void);
//内部参数：
//修改日期：2022年4月18日 下午16：18
//作者： 大屁桃
/**************************************************************************/
void Get_current_weather(void)
{
ESP8266_Clear();
UsartPrintf(USART_DEBUG, "6.Weather_TCP OK\r\n");
while(ESP8266_SendCmd(Weather_TCP, "CONNECT"))
delay_ms(500);
delay_ms(500);
UsartPrintf(USART_DEBUG, "7.AT+CIPMODE=1 OK\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT+CIPMODE=1\r\n", "OK"))
delay_ms(500);
delay_ms(500);
delay_ms(500);
/*sizeof(Weather_GET)，必须用sizeof函数，用strlen没有用*/
ESP8266_SendData((u8 *)Weather_GET, sizeof(Weather_GET)); //发送AT+CIPSEND 以及 Weather_GET
ESP8266_GetIPD_GET(200,Weather_buff);
ESP8266_Clear();//清除缓存数据
delay_ms(500);
delay_ms(500);
while(ESP8266_SendCmd("+++", "")) /*退出透传模式*/
delay_ms(500);
UsartPrintf(USART_DEBUG, "+++ OK\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT\r\n", "OK")) //验证是否退出透传模式
delay_ms(500);
UsartPrintf(USART_DEBUG, "1.AT\r\n");
}
/**************************************************************************/
//函数作用：串口二中断函数
//函数名称：USART2_IRQHandler();
//内部参数：
//修改日期：2022年4月18日 下午4：18
//作者： 大屁桃
/**************************************************************************/
void USART2_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断
{
if(esp8266_cnt >= sizeof(esp8266_buf)) esp8266_cnt = 0; //防止串口被刷爆
esp8266_buf[esp8266_cnt++] = USART2->DR;
// USART_SendData(USART1,USART2->DR); //让接收到的数据打印在串口一上
USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_RXNE);
}
}
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_Clear
//
// 函数功能： 清空缓存
//
// 入口参数： 无
//
// 返回参数： 无
//
// 说明：
//==========================================================
void ESP8266_Clear(void)
{
memset(esp8266_buf, 0, sizeof(esp8266_buf));
esp8266_cnt = 0;
}
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_WaitRecive
//
// 函数功能： 等待接收完成
//
// 入口参数： 无
//
// 返回参数： REV_OK-接收完成 REV_WAIT-接收超时未完成
//
// 说明： 循环调用检测是否接收完成
//==========================================================
_Bool ESP8266_WaitRecive(void)
{
if(esp8266_cnt == 0) //如果接收计数为0 则说明没有处于接收数据中，所以直接跳出，结束函数
return REV_WAIT;
if(esp8266_cnt == esp8266_cntPre) //如果上一次的值和这次相同，则说明接收完毕
{
esp8266_cnt = 0; //清0接收计数
return REV_OK; //返回接收完成标志
}
esp8266_cntPre = esp8266_cnt; //置为相同
return REV_WAIT; //返回接收未完成标志
}
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_GetIPD
//
// 函数功能： copy天气数据到Weather_buff数组里面
//
// 返回参数： 平台返回的原始数据
//
// 说明： copy天气数据到Weather_buff
//==========================================================
unsigned char *ESP8266_GetIPD_GET(unsigned short timeOut,u8 *buff)//这里我用了一个全局变量将esp8266buf储存到这个全局变量里面
{
do
{
delay_ms(5);
} while(timeOut--);
strcpy((char*)buff,(char*)esp8266_buf);
return buff;
}
/*还未用到*/
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_GetIPD
//
// 函数功能： 获取平台返回的数据
//
// 入口参数： 等待的时间(乘以10ms)
//
// 返回参数： 平台返回的原始数据
//
// 说明： 不同网络设备返回的格式不同，需要去调试
// 如ESP8266的返回格式为 "+IPD,x:yyy" x代表数据长度，yyy是数据内容
//==========================================================
unsigned char *ESP8266_GetIPD(unsigned short timeOut)
{
char *ptrIPD = NULL;
do
{
if(ESP8266_WaitRecive() == REV_OK) //如果接收完成
{
ptrIPD = strstr((char *)esp8266_buf, "IPD,"); //搜索“IPD”头
if(ptrIPD == NULL) //如果没找到，可能是IPD头的延迟，还是需要等待一会，但不会超过设定的时间
{
//UsartPrintf(USART_DEBUG, "\"IPD\" not found\r\n");
}
else
{
ptrIPD = strchr(ptrIPD, ':'); //找到':'
if(ptrIPD != NULL)
{
ptrIPD++;
return (unsigned char *)(ptrIPD);
}
else
return NULL;
}
}
delay_ms(5); //延时等待
} while(timeOut--);
return NULL; //超时还未找到，返回空指针
}
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_SendCmd
//
// 函数功能： 发送命令
//
// 入口参数： cmd：命令
// res：需要检查的返回指令
//
// 返回参数： 0-成功 1-失败
//
// 说明：
//==========================================================
_Bool ESP8266_SendCmd(char *cmd, char *res)
{
unsigned char timeOut = 250;
Usart_SendString(USART2, (unsigned char *)cmd, strlen((const char *)cmd));
while(timeOut--)
{
if(ESP8266_WaitRecive() == REV_OK) //如果收到数据
{
if(strstr((const char *)esp8266_buf, res) != NULL) //如果检索到关键词
{
ESP8266_Clear(); //清空缓存
return 0;
}
}
delay_ms(10);
}
return 1;
}
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_SendData
//
// 函数功能： 发送数据
//
// 入口参数： data：数据
// len：长度
//
// 返回参数： 无
//
// 说明：
//==========================================================
void ESP8266_SendData(unsigned char *data, unsigned short len)
{
char cmdBuf[32];
ESP8266_Clear(); //清空接收缓存
sprintf(cmdBuf, "AT+CIPSEND\r\n"); //发送命令
if(!ESP8266_SendCmd(cmdBuf, ">")) //收到‘>’时可以发送数据
{
UsartPrintf(USART_DEBUG, "8.AT+CIPSEND\r\n");
/*发送请求数据*/
Usart_SendString(USART2, data, len); //发送设备连接请求数据
}
}
第四部分、总结
1、效果展示
这是连接单片机后，单片机通过串口返回的数据，这里串口只展示了当前天气、当前温度，所在地区和所在国家的数据，若想增加在主程序中增加即可。
单片机通过串口返回的数据和网址上显示的一致。
2、完整的工程
完整的工程代码点击该链接下载，无需积分，直接下载：STM32工程文件
3、补充
这篇博客说明了天气的获取方式，天气的读取，后面想做天气显示等应用，只需要加上LCD的驱动程序即可，花里胡哨的功能要靠自己去琢磨噻。
最后希望博客对你有帮助，喜欢的话可以点个赞呢。