桌面天气时钟 · TFT 触控屏 + ESP8266

本期我们介绍一款桌面显示屏摆件项目。

使用 ESP8266 和 2.8 英寸触摸屏来制作显示器，通过无线网络从网站 openweathermap.org 上获取本地的天气信息，最后呈现在显示器上。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图2

显示内容包括：

1、时间与日期。

2、详细的天气信息，如温度、压力、湿度和降雨量等。

3、未来 7 天天气预测。

组件清单
TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图3

Wemos D1 Mini Pro X 1
2.8″ 触屏显示屏 X 1
30 AWG 电线 X 若干
USB 数据线 X 1
1.75mm 白色 PLA 3D 打印耗材 X 若干
3D 打印机 X 1
烙铁 X 1
电线钳 X 1
剥线钳 X 1

准备线材并焊接
由于显示屏的外壳比较小巧、空间紧凑，Wemos 板和连接线都需要放置在里面，所以要提前处理好所有的线且要长度合适。最后，我选择 30 AWG 的单股线。
TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图4

如图所示，使用钳子切割成 14 根等长的电线，然后使用剥线钳剥去电线的绝缘层。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图5

如图所示，TFT 显示器有预留的可焊接的直头排针，可将其安装到面包板或任何其他开发板上。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图6

有两种焊接的方式可供参考：
1、将排针从 PCB 上拆下，然后将电线直接焊接上去。
2、直接焊接到排针上。

我更喜欢第二种焊接方式，它会更容易且不需要技巧。在焊接之前，在所有引脚上涂抹少量的助焊剂，然后在烙铁的前端使用少量焊料对排针进行镀锡。

镀锡是非常必需的，因为它可以使焊接过程更容易并且导线和引脚之间更牢固。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图7

如图所示，将电线焊接到所有引脚。
3D 打印
TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图8

我参考了 Thingiverse 中一个模型，然后在 Autodesk Fusion 360 中修改外壳。所有部件的尺寸均由游标卡尺测量，与设计过程中的尺寸保持一致。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图9

外壳包括以下几个部分：外壳、后盖以及底盖。

3D 打印的设置为：

打印速度：60mm/秒
层高厚度：0.2mm
填充密度：20%
挤出机温度：210℃
床温：60℃

3D 打印文件可在文末下载。
安装显示屏
TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图12

显示器有两种安装方式：
1、将显示屏放置到外壳中后再与 Wemos 板接线。
2、将显示器与 Wemos 板线接好后再安装到外壳中。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图14

我选择第二种方式安装显示器。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图15

如图所示，按照原理图将 TFT 显示模块 (ILI9341) 的引脚与 Wemos 引脚相连。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图16

引脚接线方式如下：

TFT 显示->Wemos (ESP8266)
VIN -> 3.3V
GND -> GND
CS -> D1
RESET -> RST
DC -> D2
SDI -> D7
SCK -> D5
LED -> D8
SDO -> D6
T_CLK -> D5
T_CS -> D3
T_DIN -> D7
T_DO -> D6
T_IRQ -> D4

下载原理图，然后打印出来以便焊接时查看，这样会比较节约时间。焊接时要注意引脚焊接正确，错误的焊接会损坏显示模块或 Wemos 板。焊接时要十分的小心。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图18

原理图可在文末下载。
准备 ESP8266 开发环境
ESP8266 模块中不包含 Arduino IDE，需要先安装。
操作如下：

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图20

1、启动 Arduino IDE 并打开 Preferences 窗口。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图21

2、在 Arduino IDE 的 File > Preferences > Additional Boards Manager URLs 字段中输入：
https://arduino.esp8266.com/stable/package\_esp8266com\_index.json

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图22

3、使用 OK 按钮关闭窗口。从 Tools > Board menu 中打开开发板管理器，然后选择正确的 ESP8266 开发板。
4、选择 LOLIN(WEMOS) D1 R2 & mini。将 CPU 频率设置为 80MHz，Flash Size 设置为 “`4MB (FS:3MB OTA:~512KB)``”以及 COM 端口。
下载代码和库
Arduino 代码：
https://github.com/ThingPulse/esp8266-weather-station-color

库：

1、Mini Grafx by Daniel Eichhorn

https://github.com/ThingPulse/minigrafx

2、ESP8266 WeatherStation by Daniel Eichhorn

https://github.com/ThingPulse/esp8266-weather-station

3、Json Streaming Parser by Daniel Eichhorn

https://github.com/squix78/json-streaming-parser

4、ThingPulse XPT2046 Touch by ThingPulse

https://github.com/ThingPulse/XPT2046\_Touchscreen#xpt2046-touchscreen-arduino-library

如果如果你已经安装了原始的 XPT2046_Touchscreen，需要先卸载。

下载库后解压缩并在 Arduino Library Manager 中安装，路径为：
Sketch > Include Library > Manage Libraries…
获取 OpenWeatherMap API Key
TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图23

天气数据来自 https://openweathermap.org/price 网站，所以必须获得 OpenWeatherMap API 密钥。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图24

1、选择第一列免费那一栏，限制为每分钟 60cpm。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图25

2、点击获取“API 密钥”，然后填写凭据后创建一个新帐户。

3、记下 API 密钥,下一步代码时使用。
上传软件
设置 Arduino IDE 并安装所有库后，将代码上传到 ESP8266 板（Wemos D1 Mini Pro 或其他板）。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图26

1、解压缩在前面步骤中下载的代码，然后保存，去掉文件夹名称中的 master，命名为 esp8266-weather-station-color。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图27

2、打开文件夹并点击 esp8266-weather-station-color.ino。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图28

3、在其中一个选项卡中，用 IDE 打开 settings.h。浏览文件并调整两个配置参数。它们都直接记录在文件中。最后设置 OpenWeatherMap API 密钥。
安装外壳
TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图29

如图所示，安装好显示器和电路板后，将两个盖子固定好。外壳设计的非常紧密，因此不需要任何胶水或螺丝来固定盖子。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图30

较小的盖子用于底座部分，较大的盖子用于显示器的背面。将盖子与外壳中的插槽对齐，然后将其按压进去即可。
测试
TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图32

如果你已经成功将代码上传到 ESP8266，可以立即通过搜索 WiFi 网络看到设备。将设备连接到 WiFi 路由器后，它将从网络获取时间和天气数据。

TFT 触控屏 + ESP8266 制造天气时钟图33

现在你可以在 TFT 显示屏上看到所有天气信息以及其他数据，还可通过触控笔或手指切换来查看不同页面（在之前可能需要校准触摸屏显示功能）。

我对这个小摆件的最终效果非常满意，在任何场合将它送给朋友都是很不错的！

项目所用的代码点击“阅读原文”下载。

原文链接：https://www.instructables.com/ESP8266-Weather-Widget-V20/

原项目作者: opengreenenergy

译文首发：趣无尽
开源项目，转载请务必注明项目出处与原作者信息

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