天气时间屏幕

此 sketch 连接到 WiFi 网络，每分钟从 OpenWeatherMap 获取天气数据，从 NTP 服务器获取当前时间，并在 OLED 屏幕上显示日期、时间和天气信息。

所需元件

在这个项目中，我们需要以下元件。

购买整套套件会更方便，以下是链接：

名称	套件所含项目	链接
Elite Explorer 套件	300+	Elite Explorer Kit

您也可以从下面的链接单独购买。

元件介绍	购买链接
Arduino Uno R4 WiFi	-
杜邦线	BUY
OLED显示模块	BUY

接线

原理图

../_images/06_weather_oled_schematic.png

OpenWeather

获取 OpenWeather API 密钥

OpenWeather 是 OpenWeather Ltd 拥有的在线服务，通过 API 提供全球天气数据，包括任何地理位置的当前天气数据、预报、临近预报和历史天气数据。

访问 OpenWeather 登录/创建帐户。
从导航栏进入 API 页面。
找到 Current Weather Data 并点击 Subscribe。
在 Current weather and forecasts collection 下，订阅适当的服务。在我们的项目中，Free 版本就足够了。
从 API keys 页面复制密钥。

将其复制到 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>"

设置您所在位置的时区。

以瑞典首都斯德哥尔摩为例。在 Google 上搜索 “stockholm timezone”。

在搜索结果中，您将看到 “GMT+1”，因此将下面函数的参数设置为 3600 * 1 秒。
```
timeClient.setTimeOffset(3600 * 1);  // Adjust for your time zone (this is +1 hour)
```

安装库

要安装库，请使用 Arduino 库管理器搜索 “ArduinoMqttClient”、”FastLED”、”Adafruit GFX” 和 “Adafruit SSD1306” 并安装它们。

ArduinoJson.h：用于处理 JSON 数据（从 openweathermap 获取的数据）。

NTPClient.h：用于获取实时时间。

Adafruit_GFX.h、Adafruit_SSD1306.h：用于 OLED 模块。

运行代码

备注

您可以直接打开路径 elite-explorer-kit-main\iot_project\06_weather_oled 下的 06_weather_oled.ino 文件。
或者将这段代码复制到 Arduino IDE 中。

备注

在代码中，SSID 和密码存储在 arduino_secrets.h 中。上传此示例之前，您需要使用自己的 WiFi 凭据修改它们。此外，出于安全目的，在共享或存储代码时请确保此信息保密。

工作原理

库和定义：
1. WiFiS3.h：这可能是特定于某个 WiFi 模块或板的库，用于管理 WiFi 连接。
2. ArduinoJson.h：此库用于解码（和编码）JSON 数据。
3. arduino_secrets.h：一个单独的文件，用于存储敏感数据（如 WiFi 凭据）。这是一个很好的做法，可以将凭据与主代码分离。
4. NTPClient & WiFiUdp ：用于从 NTP（网络时间协议）服务器获取当前时间。
5. Adafruit 库 ：用于管理 OLED 显示屏。
6. 各种全局变量 ：包括 WiFi 凭据、服务器详细信息等，将在整个脚本中使用。
setup()：
1. 初始化串行通信。
2. 检查并打印 WiFi 模块的固件版本。
3. 尝试使用提供的 SSID 和密码连接到 WiFi 网络。
4. 打印已连接的 WiFi 状态（SSID、IP、信号强度）。
5. 初始化 OLED 显示屏。
6. 启动 NTP 客户端以获取当前时间，并设置时间偏移（此处为 8 小时，可能对应于特定时区）。
read_response()：
1. 读取来自服务器的响应，特别查找 JSON 数据（由 { 和 } 表示）。
2. 如果找到 JSON 数据，则解码数据以提取天气详情，如温度、湿度、气压、风速和风向。
3. 调用 displayWeatherData 函数在 OLED 屏幕上显示天气信息。
httpRequest()：
1. 关闭任何现有连接，确保 WiFi 模块的套接字是空闲的。
2. 尝试连接到 OpenWeatherMap 服务器。
3. 如果连接成功，发送 HTTP GET 请求以获取由 LOCATION 定义的特定位置的天气数据（可能在 arduino_secrets.h 或其他地方定义）。
4. 记录发出请求的时间。
loop()：
1. 调用 read_response 函数处理来自服务器的任何传入数据。
2. 从 NTP 服务器更新时间。
3. 检查是否到了向天气服务器发出另一个请求的时间（基于 postingInterval）。如果是，则调用 httpRequest 函数。
printWifiStatus()：
1. 已连接网络的 SSID。
2. 板的本地 IP 地址。
3. 信号强度 (RSSI)。
displayWeatherData()：
1. 清除 OLED 屏幕。
2. 显示当前星期几。
3. 以 HH:MM 格式显示当前时间。
4. 显示提供的天气数据（温度、湿度、气压和风速）。