使用Wio Terminal制作一个天气预报仪开发板介绍
本次我使用的开发板是一块来自矽递科技的Wio Terminal。
Wio Terminal 基于来自ATEML的SAMD51系列微控制器。这颗处理器可以运行在120MHz的主频上，同时可以超频至200MHz。这颗处理器带有192KB RAM, 496KB Flash，矽递也为它通过QSPI接口扩展了4MB的Flash，尽管它不支持XiP。
同时，Wio Terminal带有一个 Realtek RTL8720DN模块来连结无线连接。这个无线模块支持2.4GHz和5GHz的Wifi网络，也支持BLE。
实现的功能
本次我选择任务二：使用Wio Terminal制作一个天气预报仪
程序主要分为以下几个部分：
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GUI
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WiFi连接和HTTP访问
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Json解析与数据填入GUI
程序首先初始化屏幕和LVGL，开启LVGL心跳，然后连接网络，访问各个API来获取当前地址、当前天气和未来天气，并显示在屏幕上。循环中每隔一小时进行一次天气的更新。
具体实现GUI
本次GUI我主要使用了LVGL进行实现。由于GUI-Guider(1.2.1)目前似乎只支持LVGL7，故本次使用的依然是LVGL7.11.0。
TFT接口函数Wio Terminal已帮我们使用TFT_eSPI做好，直接调用即可。
TFT_eSPI tft;
static lv_disp_buf_t disp_buf;
static lv_color_t buf[TFT_HEIGHT * 10] = {0};
void my_disp_flush(lv_disp_drv_t *disp, const lv_area_t *area, lv_color_t *color_p);
void GUI_Init()
{
lv_init(); // 初始化LVGL
lv_log_register_print_cb((lv_log_print_g_cb_t)my_print); // 注册log输出组件
tft.begin();
tft.setRotation(3);
tft.fillScreen(TFT_WHITE);
lv_disp_buf_init(&disp_buf, buf, NULL, TFT_HEIGHT * 10); // 注册buffer
// 注册屏幕组件
static lv_disp_drv_t disp_drv;
lv_disp_drv_init(&disp_drv);
disp_drv.hor_res = TFT_HEIGHT;
disp_drv.ver_res = TFT_WIDTH;
disp_drv.flush_cb = my_disp_flush;
disp_drv.buffer = &disp_buf;
lv_disp_drv_register(&disp_drv);
}
void GUI_Run(void *parm)
{
while (true){
lv_task_handler();
delay(10);
}
}
void my_print(lv_log_level_t level, const char *file, uint32_t line, const char *fn_name, const char *dsc)
{
Serial.printf("%s(%s)@%d->%s", file, fn_name, line, dsc);
Serial.println("");
Serial.flush();
}
void my_disp_flush(lv_disp_drv_t *disp, const lv_area_t *area, lv_color_t *color_p)
{
uint32_t w = (area->x2 - area->x1 + 1);
uint32_t h = (area->y2 - area->y1 + 1);
tft.startWrite();
tft.setAddrWindow(area->x1, area->y1, w, h);
tft.pushColors((uint16_t *)&color_p->full, w * h, true);
tft.endWrite();
lv_disp_flush_ready(disp);
}main中开一个线程调用LVGL保持心跳即可：
// 新建一个全局变量以运行GUI-Guider的UI
lv_ui guider_ui;
// 初始化LVGL后新建一个线程保持LVGL的心跳
GUI_Init();
setup_ui(&guider_ui);
xTaskCreate(GUI_Run, "GUI_Task", 4096, NULL, 2, NULL);Wi-Fi连接及HTTP访问
WiFi的初始化在seeed的Wiki中有示例进行介绍。需要注意的是，初始化WiFi后就无需使用vTaskStartScheduler();进行开启线程调度。
void Network_Init()
{
uint8_t retry = 0;
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.disconnect();
delay(100);
WiFi.begin(WiFi_SSID, WiFi_PASSWORD);
while ((WiFi.status() != WL_CONNECTED) && (retry < 10))
{
retry++;
delay(500);
Serial.println("Connecting to WiFi..");
WiFi.begin(WiFi_SSID, WiFi_PASSWORD);
}
if (retry == 10)
{
Serial.println("Failed to connect to WiFi");
}
else
{
Serial.println("Connected to the WiFi network");
Serial.print("IP Address: ");
Serial.println(WiFi.localIP()); // prints out the device's IP address
}
}HTTP的访问，也有相应api可以调用：
http.begin(locationAPI);
httpCode = http.GET();
if (httpCode != HTTP_CODE_OK)
{
Serial.printf("http GET err:");
Serial.println(httpCode);
http.end();
goto err_handle;
}
jsonData = http.getString();
http.end();Json解析与数据填入GUI
Json解析我使用了ArduinoJson这个库。根据说明文档编写即可。
下面是一个例子：
jsonData = http.getString();
deserializeJson(jsonBuffer, jsonData);
String2Enum parser1;
Enum2CharArr parser2;
weatherState skycon = parser1.Parse(jsonBuffer["result"]["realtime"]["skycon"]);
float temperature = jsonBuffer["result"]["realtime"]["temperature"];
float humidity = jsonBuffer["result"]["realtime"]["humidity"];
int air = jsonBuffer["result"]["realtime"]["air_quality"]["aqi"]["chn"];然后将这些数据转化成字符串写入LVGL设计好的标签中即可
char temp[10];
lv_label_set_text(guider_ui.screen_skycon_label, parser2.Parse(skycon));
sprintf(temp, "%.2f", temperature);
lv_label_set_text(guider_ui.screen_temp_label, temp);
sprintf(temp, "%.2f", humidity);
lv_label_set_text(guider_ui.screen_humi_label, temp);
sprintf(temp, "%d", air);
lv_label_set_text(guider_ui.screen_air_label, temp);功能展示
心得体会
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platformIO+arduino开发方式，能让我们更注重于功能的实现而不是底层，这对快速开发很有优势。
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Seeed对Wio Terminal进行了很多适配，出了很多的基于开源库的专用的库，但有时候platformIO对库的索引和编译会导致一些问题。
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学习arduino打的同时，我同时也在学习c++的一些特点及用法。
完整代码可查看Github仓库：kaidegit/funpack12-WeatherForecaster: 使用WioTerminal制作一个天气预报机 (github.com)
MMA
2x3jtobi2021