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[文章]【HarmonyOS HiSpark Wi-Fi IoT 套件试用连载】七、获取网络天气数据

李元江
2021-01-01 21:46:36
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元旦好冷，哪也不想去，那就趁着有空，写写帖子吧。今天的帖子我写的是关于如何从网络获取天气数据，以及如何解析出我们需要的天气数据。


一、天气数据获取
       首先说说怎么获取天气数据。现在可以从很多平台获取到天气数据，我使用的平台是心知天气，如何只是获取实时天气情况和最近几天天气情况是免费的，只要注册账号就可以使用。地址为：https://www.seniverse.com/。心知天气里面不仅支持天气数据获取，还支持其他数据获取。这里我们需要获取天气实况和逐日天气情况。每个API有一个请求示例地址，逐日天气请求示例地址如下，每个参数都会有相关说明。
逐天天气.JPG
在浏览器地址栏输入请求示例地址后，可以查看返回数据内容情况。
浏览器获取.JPG
有了这个数据获取接口，接下来以下步骤来获取数据。
  • 连接心知天气服务器心知天气服务器地址为116.62.81.138。端口号为80，连接方式为TCP
  • 发送Get请求成功连接到心知天气服务器后，需要发送Get请求才能获取到数据。我要获取最近三天的天气预报情况，请求地址为https://api.seniverse.com/v3/weather/daily.json?key=SgJs9V9ghopE5WSBe&location=shenzhen&language=zh-Hans&unit=c&start=0&days=3则我们需要发送的数据为“Get https://api.seniverse.com/v3/weather/daily.json?key=SgJs9V9ghopE5WSBe&location=shenzhen&language=zh-Hans&unit=c&start=0&days=3rnrn”注意：最后为两个回车换行。之后会返回天气数据包，但是该数据包是Json格式的数据，需要解析才能得到我们真正需要的数据。下面是我使用调试助手获取到的数据情况。


调试情况.JPG


二、软件设计
1、添加cJson功能

从网络上直接获取到的天气数据是Json格式的，需要进行解析才能得到所需天气数据。解析Json格式数据我借助第三方软件包cJson，通过cJson解析出数据。其实在wifiiot的例程源代码中，已经添加有cJson了。

cJson包.JPG

但是要使用cJson功能，还需要下面操作。在OLED下的BUILD.gn文件中include_dirs加入 "//third_party/cJSON",

cJson路径增加.JPG

2、Json数据解析

在OLED下面新建从cjsonparse.c和cjsonparse.h文件，主要是关于Json数据解析的函数。这里我们获取得天气数据有两个：实时天气情况和未来三天天气数据情况，所以需要解析实时天气Json数据和未来三天天气Json数据。

解析实时天气，主要是为了获取现在的温度和天气情况代码。

  1. int cJSON_NowWeatherParse(char *JSON,weather *Weather)
  2. {
  3. cJSON *json,*arrayItem,*object,*subobject,*item;
  4. ​
  5. json = cJSON_Parse(JSON); //解析JSON数据包
  6. 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
  7. {
  8.    printf("Error before: [%s]n",cJSON_GetErrorPtr()); //打印数据包语法错误的位置
  9.    return 1;
  10. }
  11. else
  12. {
  13.    if((arrayItem = cJSON_GetObjectItem(json,"results")) != NULL) //匹配字符串"results",获取数组内容
  14.    {
  15.      cJSON_GetArraySize(arrayItem);     //获取数组中对象个数
  16.      //printf("cJSON_GetArraySize: size=%dn",size);
  17.      
  18.      if((object = cJSON_GetArrayItem(arrayItem,0)) != NULL)//获取父对象内容
  19.      {
  20.        /* 匹配子对象1 */
  21.        if((subobject = cJSON_GetObjectItem(object,"location")) != NULL)
  22.        {
  23. ​
  24.        }
  25.         /* 匹配子对象2 */
  26.        if((subobject = cJSON_GetObjectItem(object,"now")) != NULL)
  27.        {
  28.          printf("---------------------------------now-------------------------------n");
  29.          //匹配子对象2成员"text"
  30.          if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"text")) != NULL)
  31.          {
  32.            printf("%s : %sn",item->string,item->valuestring);
  33.          }
  34.          //匹配子对象2成员"code"
  35.          if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"code")) != NULL)
  36.          {
  37.            printf("%s : %sn",item->string,item->valuestring);
  38.            Weather->nowcode = str2int(item->valuestring);
  39.          }
  40.          //匹配子对象2成员"temperature"
  41.          if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"temperature")) != NULL)
  42.          {
  43.            printf("%s : %sn",item->string,item->valuestring);
  44.            Weather->nowtemp = str2int(item->valuestring);
  45.          }
  46.        }
  47.        /* 匹配子对象last_update */
  48.        if((subobject = cJSON_GetObjectItem(object,"last_update")) != NULL)
  49.        {
  50.          printf("----------------------------last_update----------------------------n");
  51.          printf("%s : %snn",subobject->string,subobject->valuestring);
  52.        }
  53.      }
  54.    }
  55. }
  56. cJSON_Delete(json); //释放cJSON_Parse()分配出来的内存空间
  57. return 0;
  58. }
复制代码

解析未来三天天气情况数据，主要为了获取今天、明天、后天的最高、最低温度、天气情况代码、湿度情况。当然也可以解析获取更改天气情况数据，但是这里我只解析获取那么多。

  1. //解析三天天气
  2. int cJSON_TayWeatherParse(char *JSON,weather *weather)
  3. {
  4.     cJSON *root;
  5.     cJSON *pSub;
  6.     cJSON *arrayItem;
  7.     cJSON *pItem;
  8.     cJSON *pSubItem;
  9.     cJSON *pChildItem;
  10.     cJSON *pLastItem;
  11.     char *pr;
  12.     root = cJSON_Parse((const char*)JSON);
  13.     if(root != NULL)
  14.     {
  15.         pSub = cJSON_GetObjectItem(root,"results");
  16.         if(pSub != NULL)
  17.         {
  18.             arrayItem = cJSON_GetArrayItem(pSub,0);
  19.             pr = cJSON_Print(arrayItem);
  20.             pItem = cJSON_Parse(pr);
  21.             if(pItem != NULL)
  22.             {
  23.                 pSubItem = cJSON_GetObjectItem(pItem,"daily");
  24.                 if(pSubItem != NULL)
  25.                 {
  26.                     int size = cJSON_GetArraySize(pSubItem);
  27.                     for(int i=0;i<size;i++)
  28.                     {
  29.                         if(i==3)break;
  30.                         arrayItem = cJSON_GetArrayItem(pSubItem,i);
  31.                         pr = cJSON_Print(arrayItem);
  32.                         pLastItem = cJSON_Parse(pr);
  33.                         if(pLastItem != NULL)
  34.                         {
  35.                             if((pChildItem =  cJSON_GetObjectItem(pLastItem,"high")) != NULL)
  36.                             {
  37.                                 printf("%s : %sn",pChildItem->string,pChildItem->valuestring);
  38.                                 weather->high[i] = str2int(pChildItem->valuestring);
  39.                             }
  40. ​
  41.                             if((pChildItem =  cJSON_GetObjectItem(pLastItem,"low")) != NULL)
  42.                             {
  43.                                 printf("%s : %sn",pChildItem->string,pChildItem->valuestring);
  44.                                 weather->low[i] = str2int(pChildItem->valuestring);
  45.                             }
  46.                                 
  47.                             if((pChildItem =  cJSON_GetObjectItem(pLastItem,"code_day"))!=NULL)
  48.                             {
  49.                                 printf("%s : %sn",pChildItem->string,pChildItem->valuestring);
  50.                                 weather->code[i] = str2int(pChildItem->valuestring);
  51.                             }                                       
  52.                             if((pChildItem =  cJSON_GetObjectItem(pLastItem,"humidity"))!=NULL)                                             
  53.                             {
  54.                                 printf("%s : %sn",pChildItem->string,pChildItem->valuestring);
  55.                                 weather->humi[i] = str2int(pChildItem->valuestring);
  56.                             }
  57.                         }
  58.                         cJSON_Delete(pLastItem);
  59.                     }
  60.                 }
  61.             }
  62.             cJSON_Delete(pItem);
  63.         }
  64.     }
  65.     cJSON_Delete(root);
  66. ​
  67.     return 0;
  68. }
复制代码
3、 获取天气数据

新建getweather.c文件，主要获取天气数据的功能函数。设置的代码中主要经过如下步骤获取和解析天气情况数据。

  • 1、连接网络

  • 2、 连接到服务器
  • 3、发送近三天天气情况请求
  • 4、接收数据
  • 5、解析近三天天气Json数据
  • 6、关闭与服务器连接
  • 7、从新连接到服务器
  • 8、发送实时天气情况请求
  • 9、接收数据
  • 10、解析实时天气Json数据
  • 11、关闭与服务器连接
  • 12、断开与网络的连接

  1. #include <errno.h>
  2. #include <stdio.h>
  3. #include <string.h>
  4. #include <unistd.h>
  5. ​
  6. #include "net_demo.h"
  7. #include "net_common.h"
  8. #include "net_params.h"
  9. #include "wifi_connecter.h"
  10. #include "ohos_init.h"
  11. #include "cmsis_os2.h"
  12. #include "cjsonparse.h"
  13. ​
  14. #define     WEATHERIPADDR       "116.62.81.138"
  15. #define     WEATHERPORT          80
  16. ​
  17. static char requestday[] = "GET https://api.seniverse.com/v3/weather/daily.json?key=SgJs9V9ghopE5WSBe&location=shenzhen&language=zh-Hans&unit=c&start=0&days=3rnrn";
  18. static char requestnow[] = "GET https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=SgJs9V9ghopE5WSBe&location=shenzhen&language=zh-Hans&unit=crnrn";
  19. ​
  20. static char response[1000] = "";
  21. ​
  22. weather weatherValue;
  23. ​
  24. bool getWeather(void){
  25.     bool sucflag = false;
  26.     WifiDeviceConfig config = {0};
  27. ​
  28.     // 准备AP的配置参数
  29.     strcpy(config.ssid, PARAM_HOTSPOT_SSID);
  30.     strcpy(config.preSharedKey, PARAM_HOTSPOT_PSK);
  31.     config.securityType = PARAM_HOTSPOT_TYPE;
  32.     osDelay(10);
  33.     int netId = ConnectToHotspot(&config);
  34. ​
  35.     /*获取最近三天天气情况*/
  36.     int32_t retval = 0;
  37.     int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // TCP socket
  38.     struct sockaddr_in serverAddr = {0};
  39.     serverAddr.sin_family = AF_INET;  // AF_INET表示IPv4协议
  40.     serverAddr.sin_port = htons(WEATHERPORT);  // 端口号，从主机字节序转为网络字节序
  41.     if (inet_pton(AF_INET, WEATHERIPADDR, &serverAddr.sin_addr) <= 0) {  // 将主机IP地址从“点分十进制”字符串 转化为 标准格式（32位整数）
  42.         printf("inet_pton failed!rn");
  43.         goto do_cleanup;
  44.     }
  45.     // 尝试和目标主机建立连接，连接成功会返回0 ，失败返回 -1
  46.     if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0) {
  47.         printf("connect failed!rn");
  48.         goto do_cleanup;
  49.     }
  50.     printf("connect to server %s success!rn", WEATHERIPADDR);
  51. ​
  52.     // 建立连接成功之后，这个TCP socket描述符 —— sockfd 就具有了 “连接状态”，发送、接收 对端都是 connect 参数指定的目标主机和端口
  53.     //retval = send(sockfd, requestnow, sizeof(requestnow), 0);
  54.      retval = send(sockfd, requestday, sizeof(requestday), 0);
  55.     if (retval < 0) {
  56.         printf("send request failed!rn");
  57.         goto do_cleanup;
  58.     }
  59.     printf("send request{%s} %ld to server done!rn", requestday, retval);
  60.     retval = recv(sockfd, &response, sizeof(response), 0);
  61.     if (retval <= 0) {
  62.         printf("send response from server failed or done, %ld!rn", retval);
  63.         goto do_cleanup;
  64.     }
  65.     response[retval] = '\0';
  66.     int i = 0;
  67.     /*打印接收到数据*/
  68.     while(i<retval)
  69.     {
  70.         printf("%c",response[i]);
  71.         i++;
  72.     }
  73.      cJSON_TayWeatherParse(response,&weatherValue);
  74.     close(sockfd);
  75. ​
  76.     /*获取现在的天气情况*/
  77.     sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // TCP socket
  78.     if (inet_pton(AF_INET, WEATHERIPADDR, &serverAddr.sin_addr) <= 0) {  // 将主机IP地址从“点分十进制”字符串 转化为 标准格式（32位整数）
  79.         printf("inet_pton failed!rn");
  80.         goto do_cleanup;
  81.     }
  82.     // 尝试和目标主机建立连接，连接成功会返回0 ，失败返回 -1
  83.     if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0) {
  84.         printf("connect failed!rn");
  85.         goto do_cleanup;
  86.     }
  87. ​
  88.     retval = send(sockfd, requestnow, sizeof(requestnow), 0);
  89.     if (retval < 0) {
  90.         printf("send request failed!rn");
  91.         goto do_cleanup;
  92.     }
  93.     printf("send request{%s} %ld to server done!rn", requestnow, retval);
  94.     retval = recv(sockfd, &response, sizeof(response), 0);
  95.     if (retval <= 0) {
  96.         printf("send response from server failed or done, %ld!rn", retval);
  97.         goto do_cleanup;
  98.     }
  99.     response[retval] = '\0';
  100.     i = 0;
  101.      /*打印接收到数据*/
  102.     while(i<retval)
  103.     {
  104.         printf("%c",response[i]);
  105.         i++;
  106.     }
  107.     cJSON_NowWeatherParse(response,&weatherValue);
  108.     sucflag=true;
  109. do_cleanup:
  110.     close(sockfd);
  111.     DisconnectWithHotspot(netId);
  112.     if(sucflag)
  113.     return true;
  114.     else
  115.     return false;
  116. }
复制代码
4、加入任务中

把获取天气数据功能增加到任务中。在oled_demo.c中static void OledTask(void *arg)函数增加以下代码。

  1. AdcRead(ANALOG_KEY_CHAN_NAME, &data, WIFI_IOT_ADC_EQU_MODEL_4, WIFI_IOT_ADC_CUR_BAIS_DEFAULT, 0);
  2.         float voltage = ConvertToVoltage(data);
  3. ​
  4.         if(voltage>0.45 && voltage<0.65)
  5.         {
  6.             OledShowString(16,7,"Sync time...",1);
  7.             getNtpTime();
  8.             OledFillScreen(0);
  9.         }
  10.         else if(voltage>0.9 && voltage<1)
  11.         {
  12. ​
  13.             OledShowString(0,7,"Get Weather...",1);
  14.             if(getWeather())
  15.             OledFillScreen(0);
  16.             else
  17.             {
  18.             OledShowString(0,7,"Get fail...",1);
  19.             }
  20.             
  21.         }
复制代码

按下oled显示板的右边按钮，会进入获取天气情况功能。现在我这里只是通过串口打印出来的数据，观察数据获取和解析情况，还没有把解析后的天气数据显示到oled上。

5、修改BUILD.gn

修改OLED文件夹下的BUILD.gn文件，sources中加入getweather.c和cjsonparse.c

  1.     sources = [
  2.         "oled_demo.c",
  3.         "oled_ssd1306.c",
  4.         "timeconv.c",
  5.         "envrionment_demo.c",
  6.         "aht20.c",
  7.         "wifi_connecter.c",
  8.         "getNTP.c",
  9.         "getweather.c",
  10.         "cjsonparse.c",
  11.     ]
复制代码

三、结果演示

按下OLED显示板右边按键，会进入天气数据功能，之后显示“Get Weather....”提示。天气数据获取失败后，会显示“Get fail...”提示。

微信图片_20210101214153.jpg

可以从串口打印输出的信息，观察到获取的Json数据情况和解析后的数据情况。

获取.JPG


四、总结

网络天气数据的获取主要经过如下步骤

  • 连接网络
  • 连接服务器
  • 请求数据
  • 解析Json数据

2021年第一篇帖子，先写到这里。下一篇是关于通过TCP连接与手机APP进行数据交互的帖子。当然手机APP是我之前做好的。



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