查看: 2392|回复: 7

[ESP8266/ESP32] Beetle ESP32 C3 通过网络获取气象数据

本帖最后由仔爸于 2023-6-3 11:58 编辑

在DFROBOT的产品维库中，有一篇关于Beetle ESP32 C3通过网络获取天气数据的文章，可惜是通过Arduino实现的，仔爸在这几天通过MicroPython进行编程，想尝试用MPython实现获取网络天气数据，同时将这些获取的数据发送到SIoT物联网数据库，并通过Mind + V1.8中的可视化面板展示出来。

上一篇[[Beetle ESP32 C3 物联网亮板载灯]]中我们已经尝试将ESP32 C3进行了无线网络的连接，同时通过siot.py接收来自物联网服务器（行空板）的消息。而本例中我们将使用Beetle ESP32 C3联网后，通过API KEY获取OpenWeather网站上的天气数据，发送到物联网服务器。因此我们首先去OpenWeather网站注册账号并获取API KEY。

一、注册OpenWeather账号并获取API KEY

进入https://openweathermap.org/appid/，单击右上角的Sign in，然后单击Create an Account，然后填写一张创建新账号的表单，完成注册。注意需要进入邮箱单击一下激活账号的链接。
单击右上角的用户名，并在下拉菜单中单击My API Keys，进入获取API Key的界面（单击下图中的3处也一样）。默认自动生成了一个Key，也可以单击右侧的Generate按钮创建新的Key。将其中一个key进行复制。
第一步中单击邮箱中的激活账号链接后，会继续收到一封邮件，里面介绍如何使用Key的方法。我们可以复制并修改其中一些参数，来实现中国某个城市的天气数据。如想获取中国宁波的天气数据，则可将q=后面改为NingBo, CN（无需区分大小写）：
http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?q=NingBo,CN&APPID=0baff7057**********82526d3a5

将该链接粘贴到浏览器地址栏，按下回车后，将返回一组以JSON格式的天气数据信息。注意观察里面的相关信息，如temp与气温相关，pressure表示气压，wind是风速等等。
Beetle ESP32 C3 通过网络获取气象数据图5

需要注意的是，此处获取的气温是开氏度，不是国外常用的华氏度，也不是国内常见的摄氏度，关于开氏度的介绍见下面的文字，详见# 为什么绝对零度正好是-273.15度?一文。

1848年，被誉为“热力学之父”开尔文勋爵在其论文《关于一种绝对温标》中，提出了一种与测温物质的属性无关的纯理论上的温标，将这种“绝对温标”将理论上的温度下限值，也就是-273.15℃设为“绝对零度”，并以摄氏度作为其单位增量。是的，这种温标也就是后来的热力学温标，其单位为K（开尔文），根据定义，1K的温度变化与1℃相等，只是两者的计算起点不同而已，两者可以简单地用“K = ℃ + 273.15”来进行换算，比如说1℃，就相当于274.15K。

所以我们只要将获得的气温数据减去273.15就得到了摄氏度。

二、创建消息主题
在行空板的SIoT服务器上创建用于接收并保存天气数据的主题，本例我们仅创建气温和风力两个主题。
Beetle ESP32 C3 通过网络获取气象数据图6

三、编写程序
编写MicroPython程序，并保存到Beetle ESP32 C3设备上。

import urequests
import ujson
import time
import siot #导入同目录下的siot.py

SERVER="192.168.10.223"  #行空板的IP地址
CLIENT_ID=""
IOT_pubTopic_temp='siot/temp'
IOT_pubTopic_windspeed='siot/windspeed'
IOT_UserName='siot'
IOT_PassWord='dfrobot'

siot.init(CLIENT_ID,SERVER,user=IOT_UserName,password=IOT_PassWord)

def WIFIconnect(): #无线链接
    import network
    ssid='shufang'  #无线名称
    password='25222214'  #修改为无线密码
    station=network.WLAN(network.STA_IF)
    if station.isconnected() == True:
        print("WiFi already connected")
        print(station.ifconfig())
        return
    station.active(True)
    station.connect(ssid,password)
    while station.isconnected() == False:
        pass
    print("Connection successful")
    print(station.ifconfig())

WIFIconnect()
siot.connect()

urlpath="https://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?q=NingBo,CN&APPID=0baff705*************82526d3a5"

while True:
    time.sleep(2)
    response = urequests.get(urlpath) #从OpenWeather网站获取天气数据流
    dict1=response.json()  #转为json格式
    temp=str('%.2f'%(dict1["main"]["temp"]-273.15)) #开氏度减273.15等于摄氏度，并保留2位小数
    windspeed=str(dict1["wind"]["speed"])
    #print(temp,windspeed)
    siot.publish(IOT_pubTopic_temp,temp,qos=1) #将气温数据发送到物联网服务器,qos=1表示数据保存在服务器上
    siot.publish(IOT_pubTopic_windspeed,windspeed,qos=1) #发送并保存风力数据

四、数据显示在可视化面板
打开Mind+ 1.8，单击右上角的可视化面板按钮，创建一个空白项目，然后连接行空板物联网服务器，并设计两个可视化组件，折线图连接气温主题，进度仪表盘连接风力主题。这样就可以显示物联网服务器上的气象数据了。
Beetle ESP32 C3 通过网络获取气象数据图7