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[教程] 【行空板图形化Python入门教程】第15课：天气助手

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本帖最后由 Doughnut 于 2022-12-15 17:01 编辑

第15课天气助手

准备外出旅游的时候，查询天气，选择合适的衣物是非常重要的准备工作，今天我们就利用行空板来做一个“天气助手”，来帮你查询计划出行的城市天气吧。

任务目标

行空板屏幕显示当前城市、天气、日期及温度。

知识点

1. 了解程序中的接口知识

2. 掌握程序中字典的基本使用方法

3. 掌握获取天气信息的方法

材料清单

1. 硬件清单

行空板x1

Type-C&Micro二合一USB线x1

2. 软件使用

Mind+编程软件x1，下载地址：https://www.mindplus.cc

动手实践

天气助手的主要功能是通过网络获取和显示城市的天气和气温。具体如何实现呢？接下来我们就分两个任务来完成吧。

任务一：获得天气数据

在此任务中，我们将学习利用“天气API”开放平台获得并显示天气数据。

任务二：显示指定天气信息

基于已获得天气数据，我们将进一步学习字典知识，完成数据筛选，显示所需天气信息。

任务一：获得天气数据

1. 硬件搭建

使用USB连接线将行空板连接到计算机。

2. 软件准备

打开Mind+，按照下面图示完成软件准备过程。

【行空板图形化Python入门教程】第15课：天气助手图6

3. 编写程序

手机中显示的天气数据都是通过网络获取的，行空板也类似。接下来我们就来学习获取天气数据的方法。

天气数据需要通过“接口”获得，本节课我们使用“天气API”获取。

注意：关于“接口”知识，参见“知识园地”。

首先，访问天气API网站（https://tianqiapi.com/），完成注册和登录;

【行空板图形化Python入门教程】第15课：天气助手图7

然后，点击“返回天气API官网”→选择“API文档”查询免费天气接口;

【行空板图形化Python入门教程】第15课：天气助手图9

免费天气信息在API文档左边栏的“免费基础实况天气”中，另外，在右边的“请求示例”下方就是要使用的接口网址。

你也可以复制访问该网址，查看当前所在城市的天气数据，你能看懂数据中数值的含义吗。

另外，如果你想更换城市的天气数据，只需要在接口网址末尾加上“&city=某城市”，比如，杭州天气的接口网址为："https://www.yiketianqi.com/free/day?appid=xxxx&appsecret=xxxx&unescape=1&city=杭州"

天气数据已经获得，如何放进程序呢？这需要通过“Requests模块”对天气API发出请求才能获取数据。

点击“扩展”→“官方库”中，找到“Requests”并添加。

接下来，就可以在“Requests”分类下找到对应指令，本节课我们要使用的是发起一个GET请求“” 指令向天气API发出请求，以及解析请求内容为文本格式将获取数据转化成刚才网页中看到的样子。

注意：解析请求内容为文本格式指令解析数据时有三种格式可选，文本格式是字符串形式；二进制格式是指二进制类型串（bytes类型），你可以把它理解成由二进制数组成的字符串；JSON格式是打包好的数据格式，可以用关键字找到对应的数据。为了方便待会处理数据，这里选择JSON格式。

为了更好理解代码，实现时可以建立 url、response以及data 三个变量来分别储存接口网址、请求响应、天气数据。

为了更方便的修改城市，使用字符串连接指令合并天气接口网址城市，将城市和接口主要网址部分分开。

【行空板图形化Python入门教程】第15课：天气助手图15

接下来，你可以直接将 data变量显示在行空板上，为了更完整的看到天气数据，可以设定显示的字体大小和文字宽度。完整参考代码如下：

【行空板图形化Python入门教程】第15课：天气助手图16

4. 程序运行

运行代码前，你需要使用上节课的方法，让行空板连上无线网络；

点击运行，等待数据获取成功后，屏幕居中显示获得的完整天气数据。

任务二：显示指定天气信息

1. 编写程序

在任务一中，我们已经成功获得天气数据，但显示的内容过于复杂，其实只需要“城市”、“日期”、“天气”以及“气温”即可。也就是说，我们需要从 data变量中筛选出我们所需的信息，如何完成呢？

其实，现在你看到的数据形式是Python中的“字典”，它是通过“:”将前后两个内容绑定的数据类型，可以通过“:”前的“键”获得冒号后的“值”。

注意：关于程序中的“字典”知识，参见“知识园地”。

“字典”相关的操作指令，在“指令区”的“字典”分类下，要获取“值”，需要使用字典{}键“ ”的值指令并填好“字典”和“键”的内容，比如要获得上图中的日期，可以使用字典data变量键”date”的值。

然后，你就可以将获取的日期信息显示在行空板屏幕上了。

同样的，所在城市、天气和温度信息可以用“city”、“wea”和“tem”三个键获得。当然，显示的时候可以加入一些文字提示。完整参考代码如下：

2. 程序运行

检查行空板连接情况，点击运行，等待一会，显示代码填写城市天气、日期等信息。

知识园地

1. 程序中的接口

应用程序接口，又叫接口（简称API）它是用来提供一些功能或数据的程序。你可以把它理解成一个别人定义的功能函数，使用时你不需要访问源码，也不需要知道实现原理，只要给出参数并调用函数，就会得出你想要的数据。就像本节课项目中的“天气API”，网址对应着参数，输入网址并通过访问网站调用对应的功能函数，就可以获取天气数据，不需要知道这些数据是通过什么手段得到的。

接口的出现是为了让写代码的人可以更方便的实现更多的应用，也正因如此，接口的输入参数和编写需要更加规范。其实，你可以在很多场景中使用接口，在程序内使用系统定义的函数和指令，直接下载安装别的公司或开发者写好的库，甚至你可以直接通过网络平台，远程调用更强大的功能，就像本节课通过“天气API”获得天气数据，上节课的“讯飞开放平台”获得语音识别功能。

2. 程序中的字典

字典是Python程序中基础数据类型之一，它常被用来表示数据之间一一对应的关系，比如：姓名和学号、游戏中的技能和伤害点。字典是由“{}”构成，当大括号里什么都没有时，表示空字典；有数据时，数据以“键值对”存在，每个“键值对”形式为“键:值”，多个“键值对”用逗号隔开。

注意：所有符号都是英文符号。

在图形化指令中，在指令区“字典”分类下找到操作字典的指令。对于上图中的例子，我们可以使用初始化字典{ : } 和 number变量来建立字典，同时使用字典number键“小明”的值读取上图number变量中“小明”的学号。

3. 指令学习

本项目主要使用了学习了网络请求、字典相关指令，接下来我们就详细学习一下。

该指令用于对于个网址发出连接请求，使用时需要写明网址内容。

该指令用于解析网络请求获得的响应数据。数据可转化为文本格式、JSON格式以及二进制格式。

该指令用于建立一个字典数据。

该指令用于读取字典中键对应的值。

挑战自我

在本项目中你已经完成了不同城市的天气消息获取，现在请你设计界面布局，完成下面任务：

1、添加切换城市按钮，实现开始显示当前所在城市天气，当切换不同的城市后，按下行空板A键更新对应城市天气；

2、使用素材文件夹中的图片素材，给不同的天气配上不同的图片，当然你也可以显示不同的信息在你的行空板上，界面设计可参考下图。