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WeatherTime Screen

Questo sketch si connette a una rete WiFi, recupera i dati meteo da OpenWeatherMap ogni minuto, ottiene l’ora corrente da un server NTP e visualizza il giorno, l’ora e le informazioni meteorologiche su uno schermo OLED.

Componenti Necessari

In questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti.

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome

ARTICOLI IN QUESTO KIT

LINK

Elite Explorer Kit

300+

Elite Explorer Kit

È anche possibile acquistarli separatamente dai link sottostanti.

INTRODUZIONE AI COMPONENTI

LINK PER L’ACQUISTO

Arduino Uno R4 WiFi

-

Cavi Jumper

ACQUISTA

Modulo Display OLED

ACQUISTA

Cablaggio

../_images/06_weather_oled_bb.png

Schema

../_images/06_weather_oled_schematic.png

OpenWeather

Ottieni le chiavi API di OpenWeather

OpenWeather è un servizio online, di proprietà di OpenWeather Ltd, che fornisce dati meteorologici globali tramite API, inclusi dati meteorologici attuali, previsioni, nowcast e dati storici per qualsiasi posizione geografica.

  1. Visita OpenWeather per accedere o creare un account.

    ../_images/06_owm_1.png
  2. Clicca sulla pagina delle API dalla barra di navigazione.

    ../_images/06_owm_2.png
  3. Trova Current Weather Data e clicca su Iscriviti.

    ../_images/06_owm_3.png
  4. Sotto Current weather and forecasts collection, iscriviti al servizio appropriato. Nel nostro progetto, la versione gratuita è sufficiente.

    ../_images/06_owm_4.png
  5. Copia la chiave dalla pagina API keys.

    ../_images/06_owm_5.png
  6. Copiala nel file arduino_secrets.h.

    #define SECRET_SSID "<SSID>"        // your network SSID (name)
    #define SECRET_PASS "<PASSWORD>"        // your network password
    #define API_KEY "<OpenWeather_API_KEY>"
    #define LOCATION "<YOUR CITY>"
    
  7. Imposta il fuso orario della tua posizione.

    Prendi la capitale della Svezia, Stoccolma, come esempio. Cerca «fuso orario Stoccolma» su Google.

    ../_images/06_weather_oled_01.png

    Nei risultati della ricerca, vedrai «GMT+1», quindi imposta il parametro della funzione sottostante su 3600 * 1 secondi.

    timeClient.setTimeOffset(3600 * 1);  // Regola per il tuo fuso orario (questo è +1 ora)
    

Installa la Libreria

Per installare la libreria, utilizza il Gestore delle Librerie Arduino e cerca «ArduinoMqttClient», «FastLED», «Adafruit GFX» e «Adafruit SSD1306» e installale.

ArduinoJson.h: Utilizzato per gestire i dati JSON (dati ottenuti da OpenWeatherMap).

NTPClient.h: Utilizzato per ottenere l’ora in tempo reale.

Adafruit_GFX.h, Adafruit_SSD1306.h: Utilizzati per il modulo OLED.

Esegui il Codice

Nota

  • Puoi aprire il file 06_weather_oled.ino nel percorso elite-explorer-kit-main\iot_project\06_weather_oled direttamente.

  • Oppure copia questo codice nell’IDE di Arduino.

Nota

Nel codice, SSID e password sono memorizzati in arduino_secrets.h. Prima di caricare questo esempio, è necessario modificarli con le proprie credenziali WiFi. Inoltre, per motivi di sicurezza, assicurati che queste informazioni siano mantenute riservate durante la condivisione o la memorizzazione del codice.

Come Funziona?

  1. Librerie e Definizioni:

    1. WiFiS3.h: Probabilmente una libreria specifica per un modulo WiFi o una scheda per gestire le connessioni WiFi.

    2. ArduinoJson.h: Questa libreria è utilizzata per decodificare (e codificare) dati JSON.

    3. arduino_secrets.h: Un file separato in cui sono memorizzati i dati sensibili (come le credenziali WiFi). Questa è una buona pratica per mantenere le credenziali fuori dal codice principale.

    4. NTPClient & WiFiUdp: Sono utilizzati per recuperare l’ora corrente da un server NTP (Network Time Protocol).

    5. Librerie Adafruit: Utilizzate per gestire il display OLED.

    6. Varie variabili globali: Includono le credenziali WiFi, i dettagli del server e altro, che saranno utilizzati durante tutto il programma.

  2. setup():

    1. Inizializza la comunicazione seriale.

    2. Controlla e stampa la versione del firmware del modulo WiFi.

    3. Tenta di connettersi alla rete WiFi utilizzando l’SSID e la password forniti.

    4. Stampa lo stato della connessione WiFi (SSID, IP, Intensità del segnale).

    5. Inizializza il display OLED.

    6. Avvia il client NTP per recuperare l’ora corrente e imposta un offset temporale (in questo caso, 1 ora, che potrebbe corrispondere a un fuso orario specifico).

  3. read_response():

    1. Legge la risposta dal server, cercando specificamente dati JSON (denotati da { e }).

    2. Se vengono trovati dati JSON, li decodifica per estrarre dettagli meteo come temperatura, umidità, pressione, velocità del vento e direzione del vento.

    3. Chiama la funzione displayWeatherData per visualizzare le informazioni meteorologiche sullo schermo OLED.

  4. httpRequest():

    1. Chiude eventuali connessioni esistenti per garantire che il socket del modulo WiFi sia libero.

    2. Tenta di connettersi al server OpenWeatherMap.

    3. Se connesso, invia una richiesta GET HTTP per recuperare i dati meteorologici per una specifica posizione definita da LOCATION (probabilmente definita in arduino_secrets.h o altrove).

    4. Registra l’ora in cui è stata effettuata la richiesta.

  5. loop():

    1. Chiama la funzione read_response per elaborare eventuali dati in arrivo dal server.

    2. Aggiorna l’ora dal server NTP.

    3. Verifica se è il momento di effettuare un’altra richiesta al server meteorologico (basato sull’intervallo di pubblicazione, postingInterval). Se sì, chiama la funzione httpRequest.

  6. printWifiStatus():

    1. Stampa l’SSID della rete connessa.

    2. Stampa l’indirizzo IP locale della scheda.

    3. Stampa l’intensità del segnale (RSSI).

  7. displayWeatherData():

    1. Cancella lo schermo OLED.

    2. Visualizza il giorno della settimana corrente.

    3. Visualizza l’ora corrente nel formato HH:MM.

    4. Visualizza i dati meteorologici forniti (temperatura, umidità, pressione e velocità del vento).