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

开发板试用精选 2022-11-02 903

描述

本文来源电子发烧友社区，作者：李元江，帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2025428_1_1.html

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。

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。

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。

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。

HiSpark

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",

HiSpark

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。

int cJSON_NowWeatherParse(char *JSON,weather *Weather)
{
cJSON *json,*arrayItem,*object,*subobject,*item;
json = cJSON_Parse(JSON); //解析JSON数据包
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
{
printf("Error before: [%s]n",cJSON_GetErrorPtr()); //打印数据包语法错误的位置
return 1;
}
else
{
if((arrayItem = cJSON_GetObjectItem(json,"results")) != NULL) //匹配字符串"results",获取数组内容
{
cJSON_GetArraySize(arrayItem); //获取数组中对象个数
//printf("cJSON_GetArraySize: size=%dn",size);
if((object = cJSON_GetArrayItem(arrayItem,0)) != NULL)//获取父对象内容
{
/* 匹配子对象1 */
if((subobject = cJSON_GetObjectItem(object,"location")) != NULL)
{
}
/* 匹配子对象2 */
if((subobject = cJSON_GetObjectItem(object,"now")) != NULL)
{
printf("---------------------------------now-------------------------------n");
//匹配子对象2成员"text"
if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"text")) != NULL)
{
printf("%s : %sn",item->string,item->valuestring);
}
//匹配子对象2成员"code"
if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"code")) != NULL)
{
printf("%s : %sn",item->string,item->valuestring);
Weather->nowcode = str2int(item->valuestring);
}
//匹配子对象2成员"temperature"
if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"temperature")) != NULL)
{
printf("%s : %sn",item->string,item->valuestring);
Weather->nowtemp = str2int(item->valuestring);
}
}
/* 匹配子对象last_update */
if((subobject = cJSON_GetObjectItem(object,"last_update")) != NULL)
{
printf("----------------------------last_update----------------------------n");
printf("%s : %snn",subobject->string,subobject->valuestring);
}
}
}
}
cJSON_Delete(json); //释放cJSON_Parse()分配出来的内存空间
return 0;
}

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。

//解析三天天气
int cJSON_TayWeatherParse(char *JSON,weather *weather)
{
cJSON *root;
cJSON *pSub;
cJSON *arrayItem;
cJSON *pItem;
cJSON *pSubItem;
cJSON *pChildItem;
cJSON *pLastItem;
char *pr;
root = cJSON_Parse((const char*)JSON);
if(root != NULL)
{
pSub = cJSON_GetObjectItem(root,"results");
if(pSub != NULL)
{
arrayItem = cJSON_GetArrayItem(pSub,0);
pr = cJSON_Print(arrayItem);
pItem = cJSON_Parse(pr);
if(pItem != NULL)
{
pSubItem = cJSON_GetObjectItem(pItem,"daily");
if(pSubItem != NULL)
{
int size = cJSON_GetArraySize(pSubItem);
for(int i=0;i;i++)
{
if(i==3)break;
arrayItem = cJSON_GetArrayItem(pSubItem,i);
pr = cJSON_Print(arrayItem);
pLastItem = cJSON_Parse(pr);
if(pLastItem != NULL)
{
if((pChildItem = cJSON_GetObjectItem(pLastItem,"high")) != NULL)
{
printf("%s : %sn",pChildItem->string,pChildItem->valuestring);
weather->high[i] = str2int(pChildItem->valuestring);
}
if((pChildItem = cJSON_GetObjectItem(pLastItem,"low")) != NULL)
{
printf("%s : %sn",pChildItem->string,pChildItem->valuestring);
weather->low[i] = str2int(pChildItem->valuestring);
}
if((pChildItem = cJSON_GetObjectItem(pLastItem,"code_day"))!=NULL)
{
printf("%s : %sn",pChildItem->string,pChildItem->valuestring);
weather->code[i] = str2int(pChildItem->valuestring);
}
if((pChildItem = cJSON_GetObjectItem(pLastItem,"humidity"))!=NULL)
{
printf("%s : %sn",pChildItem->string,pChildItem->valuestring);
weather->humi[i] = str2int(pChildItem->valuestring);
}
}
cJSON_Delete(pLastItem);
}
}
}
cJSON_Delete(pItem);
}
}
cJSON_Delete(root);
return 0;
}

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

#include
#include
#include
#include
#include "net_demo.h"
#include "net_common.h"
#include "net_params.h"
#include "wifi_connecter.h"
#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "cjsonparse.h"
#define WEATHERIPADDR "116.62.81.138"
#define WEATHERPORT 80
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";
static char requestnow[] = "GET https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=SgJs9V9ghopE5WSBe&location=shenzhen&language=zh-Hans&unit=crnrn";
static char response[1000] = "";
weather weatherValue;
bool getWeather(void){
bool sucflag = false;
WifiDeviceConfig config = {0};
// 准备AP的配置参数
strcpy(config.ssid, PARAM_HOTSPOT_SSID);
strcpy(config.preSharedKey, PARAM_HOTSPOT_PSK);
config.securityType = PARAM_HOTSPOT_TYPE;
osDelay(10);
int netId = ConnectToHotspot(&config);
/*获取最近三天天气情况*/
int32_t retval = 0;
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // TCP socket
struct sockaddr_in serverAddr = {0};
serverAddr.sin_family = AF_INET; // AF_INET表示IPv4协议
serverAddr.sin_port = htons(WEATHERPORT); // 端口号，从主机字节序转为网络字节序
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）
printf("inet_pton failed!rn");
goto do_cleanup;
}
// 尝试和目标主机建立连接，连接成功会返回0 ，失败返回 -1
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0) {
printf("connect failed!rn");
goto do_cleanup;
}
printf("connect to server %s success!rn", WEATHERIPADDR);
// 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
//retval = send(sockfd, requestnow, sizeof(requestnow), 0);
retval = send(sockfd, requestday, sizeof(requestday), 0);
if (retval < 0) {
printf("send request failed!rn");
goto do_cleanup;
}
printf("send request{%s} %ld to server done!rn", requestday, retval);
retval = recv(sockfd, &response, sizeof(response), 0);
if (retval <= 0) {
printf("send response from server failed or done, %ld!rn", retval);
goto do_cleanup;
}
response[retval] = '';
int i = 0;
/*打印接收到数据*/
while(i)
{
printf("%c",response[i]);
i++;
}
cJSON_TayWeatherParse(response,&weatherValue);
close(sockfd);
/*获取现在的天气情况*/
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // TCP socket
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）
printf("inet_pton failed!rn");
goto do_cleanup;
}
// 尝试和目标主机建立连接，连接成功会返回0 ，失败返回 -1
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0) {
printf("connect failed!rn");
goto do_cleanup;
}
retval = send(sockfd, requestnow, sizeof(requestnow), 0);
if (retval < 0) {
printf("send request failed!rn");
goto do_cleanup;
}
printf("send request{%s} %ld to server done!rn", requestnow, retval);
retval = recv(sockfd, &response, sizeof(response), 0);
if (retval <= 0) {
printf("send response from server failed or done, %ld!rn", retval);
goto do_cleanup;
}
response[retval] = '';
i = 0;
/*打印接收到数据*/
while(i)
{
printf("%c",response[i]);
i++;
}
cJSON_NowWeatherParse(response,&weatherValue);
sucflag=true;
do_cleanup:
close(sockfd);
DisconnectWithHotspot(netId);
if(sucflag)
return true;
else
return false;
}

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。

AdcRead(ANALOG_KEY_CHAN_NAME, &data, WIFI_IOT_ADC_EQU_MODEL_4, WIFI_IOT_ADC_CUR_BAIS_DEFAULT, 0);
float voltage = ConvertToVoltage(data);
if(voltage>0.45 && voltage<0.65)
{
OledShowString(16,7,"Sync time...",1);
getNtpTime();
OledFillScreen(0);
}
else if(voltage>0.9 && voltage<1)
{
OledShowString(0,7,"Get Weather...",1);
if(getWeather())
OledFillScreen(0);
else
{
OledShowString(0,7,"Get fail...",1);
}
}

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

sources = [
"oled_demo.c",
"oled_ssd1306.c",
"timeconv.c",
"envrionment_demo.c",
"aht20.c",
"wifi_connecter.c",
"getNTP.c",
"getweather.c",
"cjsonparse.c",
]

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。

HiSpark

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。

HiSpark

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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