ESP32 IDF 获取天气信息

技术分享 3年前 (2022-10-26) 0 999+

一、注册天气获取账号

我使用的知心天气，没有获取天气账号的小伙伴可以去注册一下，知心天气官网：https://www.seniverse.com/
取得天气获取的API后，可以直接在浏览器中访问测试一下，如下图所示：

这里我就不赘述了，稍微花点信息就可以明白天气是怎么获取的了。

二、天气信息

获取到的天气格式是JSON的数据，直接在浏览器中不好观察，所以我将它整理了一下，如下所示：

{ 	"results":[ 		{ 			"location":{ 				"id":"WKEZD7MXE04F", 				"name":"贵阳", 				"country":"CN", 				"path":"贵阳,贵阳,贵州,中国", 				"timezone":"Asia/Shanghai", 				"timezone_offset":"+08:00" 			}, 			"daily":[ 				{ 					"date":"2022-10-24", 					"text_day":"多云", 					"code_day":"4", 					"text_night":"多云", 					"code_night":"4", 					"high":"24", 					"low":"12", 					"rainfall":"0.00", 					"precip":"0.00", 					"wind_direction":"东南", 					"wind_direction_degree":"135", 					"wind_speed":"8.4", 					"wind_scale":"2", 					"humidity":"57" 				}, 				{ 					"date":"2022-10-25", 					"text_day":"多云", 					"code_day":"4", 					"text_night":"多云", 					"code_night":"4", 					"high":"24", 					"low":"14", 					"rainfall":"0.00", 					"precip":"0.00", 					"wind_direction":"南", 					"wind_direction_degree":"180", 					"wind_speed":"8.4", 					"wind_scale":"2", 					"humidity":"62" 				}, 				{ 					"date":"2022-10-26", 					"text_day":"阴", 					"code_day":"9", 					"text_night":"阵雨", 					"code_night":"10", 					"high":"24", 					"low":"13", 					"rainfall":"4.63", 					"precip":"0.94", 					"wind_direction":"南", 					"wind_direction_degree":"180", 					"wind_speed":"3.0", 					"wind_scale":"1", 					"humidity":"87" 				} 			], 			"last_update":"2022-10-24T08:00:00+08:00" 		} 	] }

其中有些格式可能看不知道什么意思，不要怕，看官方的注释，如下所示：

 {   "results": [     {       "location": {         "id": "C23NB62W20TF",         "name": "西雅图",         "country": "US",         "path": "西雅图,华盛顿州,美国",         "timezone": "America/Los_Angeles",         "timezone_offset": "-07:00"       },       "now": {         "text": "多云", //天气现象文字         "code": "4", //天气现象代码         "temperature": "14", //温度，单位为c摄氏度或f华氏度         "feels_like": "14", //体感温度，单位为c摄氏度或f华氏度         "pressure": "1018", //气压，单位为mb百帕或in英寸         "humidity": "76", //相对湿度，0~100，单位为百分比         "visibility": "16.09", //能见度，单位为km公里或mi英里         "wind_direction": "西北", //风向文字         "wind_direction_degree": "340", //风向角度，范围0~360，0为正北，90为正东，180为正南，270为正西         "wind_speed": "8.05", //风速，单位为km/h公里每小时或mph英里每小时         "wind_scale": "2", //风力等级，请参考：http://baike.baidu.com/view/465076.htm         "clouds": "90", //云量，单位%，范围0~100，天空被云覆盖的百分比 #目前不支持中国城市#         "dew_point": "-12" //露点温度，请参考：http://baike.baidu.com/view/118348.htm #目前不支持中国城市#       },       "last_update": "2015-09-25T22:45:00-07:00" //数据更新时间（该城市的本地时间）     }   ] }

三、ESP32获取天气信息

这里我使用的是ESP-IDF环境，并且是通过 socket 的方式进行获取

socket 通信思路如下图所示：

创建socket连接

函数	int socket(int domain, int type, int protocol)
含义	函数socket()为通信创建一个端点，并为该套接字返回一个文件描述符。
返回值	int，若发生错误则返回-1
domain	表示需要创建的协议。如：AF_INET表示IPv4， AF_INET6表示IPv6， AF_UNIX表示本地套接字
type	创建时，选择需要的通行方式，如： SOCK_STREAM表示TCP， SOCK_DGRAM表示UDP， SOCK_SEQPACKET表示可靠的顺序包服务， SOCK_RAW表示网络层上的原始协议
protocol	表示指定要使用的实际传输协议最常见的有IPPROTO_TCP, IPPROTO_SCTP, IPPROTO_UDP, IPPROTO_DCCP等。如果填0（IPPRORO_IP）则根据前两个参数自动选择协议

/* 创建套接字 */ socket_handle = socket(dns_info->ai_family, dns_info->ai_socktype, 0); // 0（IPPROTO_IP）可以用来表示选择一个默认的协议。 if(socket_handle < 0) {     ESP_LOGE(TAG, "... Failed to allocate socket");     close(socket_handle);     freeaddrinfo(dns_info);     false; }

连接 connect
连接时需要用到服务器的信息，而获取天气信息是通过域名的方式获取的，在连接之前，我们需要使用getaddrinfo()函数进行DNS解析

/* 域名解析 */ int err = getaddrinfo(WEB_SERVER, WEB_PORT, &hints, &dns_info); if(err != 0 || dns_info == NULL) {     ESP_LOGE(TAG, "DNS lookup failed err=%d dns_info=%p", err, dns_info);     return false; }  /* 连接服务器 */ if(connect(socket_handle, dns_info->ai_addr, dns_info->ai_addrlen) != 0) {     ESP_LOGE(TAG, "... socket connect failed errno=%d", errno);     close(socket_handle);     freeaddrinfo(dns_info);     false; }

通过写数据，发送get请求

/* 想缓冲区中写入服务请求信息 */ if (write(socket_handle, REQUEST, strlen(REQUEST)) < 0) {     ESP_LOGE(TAG, "... socket send failed");     close(socket_handle);     false; }

设置请求超时

/* 设置请求超时 */ struct timeval receiving_timeout; receiving_timeout.tv_sec = 5; receiving_timeout.tv_usec = 0; if (setsockopt(socket_handle, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &receiving_timeout, sizeof(receiving_timeout)) < 0)  {     ESP_LOGE(TAG, "... failed to set socket receiving timeout");     close(socket_handle);     false; }

通过读取数据，获取get响应数据

bzero(weather_buf, buf_size);                                  // 将内存 weather_buf 前的 sizeof(weather_buf) 全部设置为0 int read_size = read(socket_handle, weather_buf, buf_size-1);  // 从缓冲区中读取指定长度的数据，当缓冲区中内容小于指定长度时，read() 返回实际读取的数据长度， ESP_LOGI(TAG, "get weather is：   %s", weather_buf);           // 打印获取的天气信息

四、天气获取案例

#include "lvgl_weather_view.h" #include "cJSON.h" #include "../../wifi/wifi.h"  #include <string.h> #include "freertos/FreeRTOS.h" #include "freertos/task.h" #include "esp_system.h" #include "esp_wifi.h" #include "esp_event.h" #include "esp_log.h" #include "nvs_flash.h"  #include "lwip/err.h" #include "lwip/sockets.h" #include "lwip/sys.h" #include "lwip/netdb.h" #include "lwip/dns.h"  /* 获取天气的地址 */ #define WEB_SERVER "api.seniverse.com"                              // 服务器域名 #define WEB_PORT "80"                                               // 服务器端口 #define WEB_PATH "https://api.seniverse.com/v3/weather/daily.json?key=xxxxxx=Guiyang&language=zh-Hans"          // 天气获取路径   /* 存放json解析后的天气信息 */ static lvgl_user_weather_info_t user_weather_info = {0};  static const char *REQUEST = "GET " WEB_PATH " HTTP/1.0rn"     "Host: "WEB_SERVER":"WEB_PORT"rn"     "User-Agent: esp-idf/1.0 esp32rn"     "rn";  /**  * @brief 获取天气数据  *   * @param weather_buf 天气数据的存储空间  * @param buf_size 存储空间的大小  * @return true 获取成功  * @return false 获取失败  */ static bool get_weather_buf(char *weather_buf, size_t buf_size) {     const struct addrinfo hints = {         .ai_family = AF_INET,                       // AF_INET表示IPv4，AF_INET6表示IPv6         .ai_socktype = SOCK_STREAM,                 // SOCK_STREAM表示TCP、SOCK_DGRAM表示UDP、SOCK_RAW表示RAW     };     struct addrinfo *dns_info;                      // DNS 解析信息     int socket_handle;                              // socket句柄      /* 域名解析 */     int err = getaddrinfo(WEB_SERVER, WEB_PORT, &hints, &dns_info);     if(err != 0 || dns_info == NULL) {         ESP_LOGE(TAG, "DNS lookup failed err=%d dns_info=%p", err, dns_info);         return false;     }      /* 打印解析的服务器 IP */     struct in_addr *service_IP = &((struct sockaddr_in *)dns_info->ai_addr)->sin_addr;     ESP_LOGI(TAG, "DNS lookup succeeded. IP=%s", inet_ntoa(*service_IP));      /* 创建套接字 */     socket_handle = socket(dns_info->ai_family, dns_info->ai_socktype, 0);            // 0（IPPROTO_IP）可以用来表示选择一个默认的协议。     if(socket_handle < 0) {         ESP_LOGE(TAG, "... Failed to allocate socket");         close(socket_handle);         freeaddrinfo(dns_info);         false;     }     // ESP_LOGI(TAG, "allocated socket... ");      /* 连接服务器 */     if(connect(socket_handle, dns_info->ai_addr, dns_info->ai_addrlen) != 0) {         ESP_LOGE(TAG, "... socket connect failed errno=%d", errno);         close(socket_handle);         freeaddrinfo(dns_info);         false;     }     // ESP_LOGI(TAG, "... connected");      /* 释放 dns_info 指向的空间 */     freeaddrinfo(dns_info);        /* 想缓冲区中写入服务请求信息 */     if (write(socket_handle, REQUEST, strlen(REQUEST)) < 0) {         ESP_LOGE(TAG, "... socket send failed");         close(socket_handle);         false;     }     // ESP_LOGI(TAG, "... socket send success");       /* 设置请求超时 */     struct timeval receiving_timeout;     receiving_timeout.tv_sec = 5;     receiving_timeout.tv_usec = 0;     if (setsockopt(socket_handle, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &receiving_timeout, sizeof(receiving_timeout)) < 0)      {         ESP_LOGE(TAG, "... failed to set socket receiving timeout");         close(socket_handle);         false;     }     // ESP_LOGI(TAG, "... set socket receiving timeout success");      /* 从缓冲区中读取天气信息 */     bzero(weather_buf, buf_size);                                                   // 将内存 weather_buf 前的 sizeof(weather_buf) 全部设置为0     int read_size = read(socket_handle, weather_buf, buf_size-1);                   // 从缓冲区中读取指定长度的数据，当缓冲区中内容小于指定长度时，read() 返回实际读取的数据长度，     ESP_LOGI(TAG, "get weather is：   %s", weather_buf);                            // 打印获取的天气信息      ESP_LOGI(TAG, "... done reading from socket. Last read return=%d errno=%d.", read_size, errno);     // 打印读取到的数据长度     close(socket_handle);     return true; }

五、JSON数据解析

/**  * @brief 解析天气数据（JSON）  *   * @param analysis_buf 数据的存储空间  * @return true 解析成功  * @return false 解析失败  */ static bool parse_json_data(const char *analysis_buf) {     cJSON   *json_data = NULL;     /* 截取有效json */     char *index = strchr(analysis_buf, '{');     // strcpy(weather_buf, index);          json_data = cJSON_Parse(index);     if( json_data == NULL ) // 判断字段是否json格式     {         return false;     }        // ESP_LOGI(TAG, "Start parsing data");        cJSON* cjson_item =cJSON_GetObjectItem(json_data,"results");     cJSON* cjson_results =  cJSON_GetArrayItem(cjson_item,0);      /* 获取天气的地址 */      cJSON* cjson_location = cJSON_GetObjectItem(cjson_results,"location");     cJSON* cjson_temperature_name = cJSON_GetObjectItem(cjson_location,"name");     strcpy(user_weather_info.location_name,cjson_temperature_name->valuestring);      /* 天气信息 */     cJSON* cjson_daily = cJSON_GetObjectItem(cjson_results,"daily");      /* 当天的天气信息 */     cJSON* cjson_daily_1 =  cJSON_GetArrayItem(cjson_daily,0);      ESP_LOGI(TAG, "day_one_code is: %s", cJSON_GetObjectItem(cjson_daily_1,"code_day")->valuestring);      ESP_LOGI(TAG, "day_one_temp_high is: %s", cJSON_GetObjectItem(cjson_daily_1,"high")->valuestring);      ESP_LOGI(TAG, "day_three_temp_low is: %s", cJSON_GetObjectItem(cjson_daily_1,"low")->valuestring);      ESP_LOGI(TAG, "day_one_humi is: %s", cJSON_GetObjectItem(cjson_daily_1,"humidity")->valuestring);      ESP_LOGI(TAG, "day_one_windspeed is: %s", cJSON_GetObjectItem(cjson_daily_1,"wind_speed")->valuestring);

注意：解析JSON数据时，使用的都是 valuestring 数据类型，否则会出现无法解析的现象