【FireBeetle 2 ESP32-S3开发板体验】002：搭建MicroPython开发环境+天气时钟

开发板

上一帖介绍FireBeetle 2ESP32-S3开发板的开箱情况和搭建Arduino开发环境，然后测试了各个硬件，确认都是好用的。这一贴介绍搭建MicroPython开发环境，并在此基础上设计一个天气时钟。本次作品要实现的功能：

a、使用固定网站获取公网IP地址，使用高德接口通过IP地址定位城市。
b、利用获得的城市信息通过高德API查询天气信息并显示在OLED屏幕上。
c、通过网络NTP服务校准时钟，并在OLED屏幕上显示实时时钟。
OLED屏幕选用的是以前做实验存货，规格为I2C接口128*64点阵单色屏。我做了一根转接线，将屏幕连接到开发板，实物图如下。

图1、连线实物

程序是在以前做过的实验基础上修改的。在此简单介绍一下。
首先是获取天气。连接http://ip.42.pl/raw可以获取公网IP地址，然后利用高德IP定位服务获取城市代码，接下来再使用城市代码通过高德天气预报接口获取天气信息。高德API相关服务需要申请密钥，都是免费的，只是每天有连接次数限制，足够测试用。高德接口链接如下：
天气查询
https://lbs.amap.com/api/webservice/guide/api/weatherinfo
IP定位服务
https://lbs.amap.com/api/webservice/guide/api/ipconfig
在程序中，我主要获取了城市名称，天气信息，温度和湿度这四个参数，最终显示在OLED屏幕上。
接下来介绍获取UTC8时间，即北京时间。我发现使用官方库文件ntptime.py不管怎么设置，获取到的时间都是UTC0时间，不能设置成UTC8的时间，为了解决此问题，我修改了ntptime.py这个文件，在最后返回的数值基础上加了8小时，如下代码，另存为ntptime8.py，再放到开发板根目录，这样调用ntptime8.settime()校准时间，就是UTC8了。
为了能在OLED屏幕上显示汉字和符号，我这里又添加一个ufont的字库，实现汉字和特殊字符显示，比如温度单位“℃”这个字符，MicroPython的framebuf默认ascii库中就不包含，只会显示乱码。Ufont库链接如下。
https://github.com/AntonVanke/MicroPython-uFont
程序调试好后，Thonny的截图如下，设备窗口是我添加的库文件。RPEL窗口显示的是从网络获取的地点、天气、时间信息。

图2、Thonny调试结果

程序运行后OLED显示效果如下图。

图3、OLED显示效果

整体代码如下。

import network
import socket
import machine
import ubinascii
import urequests
import ujson
import time
import ntptime8
import random
from ssd1306 import SSD1306_I2C
import ufont
from machine import Pin,I2C
from machine import RTC
TEMP = "25"
HUMI = "55"
CITY = "天街"
WEATH = "晴"
ssid = 'ssid '
password = 'password'
led = machine.Pin(21,machine.Pin.OUT)
i2c = I2C(0, scl=Pin(2), sda=Pin(1), freq=400000)
display = SSD1306_I2C(128, 64, i2c)
display.fill(0)
font = ufont.BMFont("unifont-14-12917-16.v3.bmf")
font.text(display, "天气时钟", 32, 15, show=True)
font.text(display, "Loading...", 24, 35, show=True)
wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
if not wlan.isconnected():
print('connecting to network...')
wlan.connect(ssid, password)
while not wlan.isconnected():
pass
print('network config:', wlan.ifconfig())
status = wlan.ifconfig()
print( 'ip = ' + status[0] )
ntptime8.host = 'ntp1.aliyun.com' # 可选，ntp服务器，默认是"pool.ntp.org"
ntptime8.settime() # 修改设备时间,到这就已经设置好了
print('NTP OK')
def open_socket():
ip = urequests.get('http://ip.42.pl/raw')
ip_str = ip.content.decode('ascii')
print(ip_str)
ip.close()
str_data = 'https://restapi.amap.com/v3/ip?ip='+ip_str+'&output=JSON&key=xxxxxxxxxxxxxxx-you-key-xxxxxxxxxxxxxxxx'
city = urequests.get(str_data)
city_str = city.content.decode('ascii')
#print(city_str)
parsed_city = ujson.loads(city_str)
adcode = parsed_city["adcode"]
city.close()
r = urequests.get('https://restapi.amap.com/v3/weather/weatherInfo?key=xxxxxxxxxxxxxxx-you-key-xxxxxxxxxxxxxxxx&city='+adcode)
w_str = r.content.decode('ascii')
# print(r.text)
#print('111:'+ w_str)
parsed_w = ujson.loads(w_str)
# print (parsed_w)
#w_f = parsed_w["temperature"]
temp_str = parsed_w["lives"][0]["temperature_float"]
humi_str = parsed_w["lives"][0]["humidity_float"]
str_city = parsed_w["lives"][0]["city"]
str_weather = parsed_w["lives"][0]["weather"]
global TEMP
TEMP = temp_str
global HUMI
HUMI = humi_str
global CITY
CITY = str_city
global WEATH
WEATH = str_weather
print (str_city)
print (str_weather)
print (temp_str)
print (humi_str)
r.close()
try:
open_socket()
time.sleep(0.1)
display.fill(0)
TEMP_disp = "城市:"+CITY
font.text(display, TEMP_disp, 0, 0*16, show=True)
TEMP_disp = "天气:"+WEATH
font.text(display, TEMP_disp, 0, 1*16, show=True)
TEMP_disp = "T:"+TEMP+"℃"+"H:"+HUMI+"%"
font.text(display, TEMP_disp, 0, 2*16, show=True)
# TEMP_disp = "21:22:33"
# font.text(display, TEMP_disp, 0, 3*16, show=True)
except KeyboardInterrupt:
machine.reset()
while True:
time.sleep(1)
rtc = RTC()
# print(rtc.datetime())
display.rect(0,3*16,8*8,16,0,True)
TEMP_disp = "%02d:%02d:%02d" % (rtc.datetime()[4],rtc.datetime()[5],rtc.datetime()[6])
font.text(display, TEMP_disp, 0, 3*16, show=True)

复制代码

展示视频如下。

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