基于Arduino和ESP8266的JSON数据获取与解压之和风天气
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了基于Arduino和ESP8266的JSON数据获取与解压之和风天气相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
基于Arduino和ESP8266的JSON数据获取与解压之和风天气
摘要
- 简要比较了几个免费天气数据接口;介绍了通过HTTP和HTTPS获取数据,以及Gzip压缩格式数据的获取;解压Gzip格式数据的方法;介绍了获取网络数据时的注意事项,包括数据完整性、数据存储、内存分配、数据有效性检查。推荐了一个获取并解析和风天气数据的第三方库。
背景说明
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起因:点灯科技气象数据接口暂停使用,寻找替代方案。
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免费天气数据接口比较
数据来源 网络协议 内容编码 数据格式 接口限制 更新频率 点灯科技 HTTPS None JSON 30次/天 2小时 和风天气 HTTPS Gzip JSON 1000次/天 10分钟 高德天气 HTTPS None JSON 300000/天 多次/时
操作实践
获取数据
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通过 HTTP 获取数据
HTTPClient httpclient; WiFiClient wificlient; if(httpclient.begin(wificlient, URL)) httpCode = httpclient.GET(); if(httpCode == HTTP_CODE_OK) String payload = httpclient.getString(); else Serial.printf("[HTTP] GET... failed, error: %s\\n", httpclient.errorToString(httpCode).c_str()); httpclient.end();
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通过 HTTPS 获取数据
HTTPClient httpsclient; BearSSL::WiFiClientSecure wificlient; wificlient.setInsecure(); if(httpsclient.begin(wificlient, URL)) httpCode = httpsclient.GET(); if(httpCode == HTTP_CODE_OK) String payload = httpsclient.getString(); else Serial.printf("[HTTP] GET... failed, error: %s\\n", httpsclient.errorToString(httpCode).c_str()); httpsclient.end();
-
通过 HTTPS 获取压缩格式数据
HTTPClient httpsclient; BearSSL::WiFiClientSecure wificlient; wificlient.setInsecure(); if(httpsclient.begin(wificlient, URL)) httpCode = httpsclient.GET(); if(httpCode == HTTP_CODE_OK) content_len = httpsclient.getSize(); // get length of document (is -1 when Server sends no Content-Length header) content_encoding = httpsclient.header("content-encoding"); if((httpsclient.hasHeader("content-encoding")) && (content_encoding.equals("gzip"))) while((httpsclient.connected()) && ((content_len > 0) || (content_len == -1))) available_size = wificlient.available(); // !返回值最大只有245. if(available_size) realsize = (available_size > payload_buffer_size) ? payload_buffer_size : available_size; readBytesSize = wificlient.readBytes(payload_buffer+offset, realsize); offset += readBytesSize; if(content_len > 0) content_len -= readBytesSize; *payload_size = offset;
解压数据
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采用tignioj/ArduinoZlib库对gzip格式的数据进行解压。
ArduinoZlib
封装了zlib库的解压缩功能。 -
zlib库支持对gzip和Zip格式的数据进行解压和压缩。
注意事项
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数据完整性:函数
wificlient.available()
返回的等待读取的数据字节数似乎有限制(245),需要多次读取才能获得完整的数据,因此应增加数据完整性检查。
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数据存储:在进行 HTTP/HTTPS 访问时使用大数组会导致网络访问出错,使用
malloc()
手动分配堆可以解决这个问题。
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内存分配:使用
malloc()
分配堆时需要切换内存管理方案为16KB cache + 48KB IRAM and 2nd Heap (shared)
,此时才支持标准的malloc()
API。具体信息可参见调整ICACHE与IRAM的比率。
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数据检查:返回的天气数据不一定是正确的,可以使用
String.indexOf()
查找返回的字符串数据中是否有指定的关键字。
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和风天气:返回的数据已强制使用
gzip
压缩,在请求头中添加&gzip=n
的方法已失效。如果仅使用和风天气的数据接口,可使用tignioj/ESP8266_Heweather库提供的接口来获取和风天气提供的天气数据。
参考资料
- String() - Arduino Reference
- Welcome! — ESP8266 Arduino documentation
- ESP8266-Arduino库 开发参考资料 – 太极创客
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基于Arduino IDE的ESP8266 ESP8266编程问题
我决定使用Arduino IDE for ESP8266在我的ESP8266上进行编程,目标是读取数据(来自TTL摄像机的字节数组)。 ESP8266-01(8Mbits Flash ROM)有8个引脚,因此我决定使用GPIO16(TXD)和GPIO2(RXD)作为SoftwareSerial引脚来实现这一目标。但ESP8266打印了一个例外,我不确定它发生了什么。
所以我对这次崩溃有一些疑问。
- 我想知道我是否可以在ESP8266上运行SoftwareSerial(ESP8266有2个UART,Serial0用于串行打印,我们无法通过Serial1发送数据),所以我决定使用SoftwareSerial。
- 我不知道异常信息对于我无法理解汇编语言意味着什么。
- 我在Github上阅读了针对ESP8266的Arduino IDE的文档,但是在使用Arduino IDE进行编程时,我对ESP8266的引脚定义并不了解。例如,当使用GPIO16(TXD)和GPIO2(RXD)作为SoftwareSerial时,我们可能会使用Constructor
SoftwareSerial Camera(int Pin1, int Pin2)
。我想知道GPIO2和GPIO16的相应Pin1和Pin2是什么。该文件让我很困惑。
这是我的关键代码。
#include <Arduino.h>
#include "camera_VC0706.h"
#include <SoftwareSerial.h>
HTTPClient httpClient;
//define camera and bytes array, I am not sure whether the pins are correct or not
int rxPin=2;
int txPin=16;
SoftwareSerial cameraSerial(rxPin,txPin); //RX,TX
camera_VC0706 Camera = camera_VC0706(&cameraSerial);
//take photo
bool takePhoto() {
byte time=0;
writeRawSerial(F("<STATUS>WAITING</STATUS>"),true);
while(!Camera.begin(115200)) {
if(+time<=5){//try 5 times
writeRawSerial(F("."),false);
} else {
writeRawSerial("",true);
writeSerial(F("<STATUS>NO_CAMERA</STATUS>"));
return false;
}
}
writeRawSerial(F("<STATUS>CAMERA_ON</STATUS>"), false);
writeRawSerial(F("<VERSION>"), false);
writeRawSerial(Camera.getVersion(), false);
writeSerial(F("</VERSION>"));
Camera.setImageSize(VC0706_320x240);
if (!Camera.takePicture()) {
writeSerial(F("<STATUS>TAKE_PHOTO_FAIL</STATUS>"));
return false;
} else {
byte imgSize = Camera.frameLength();
writeSerial(F("<STATUS>TAKE_PHOTO_SUCCESS</STATUS>"));
writeRawSerial(F("<IMAGE_SIZE>"),false);
writeRawSerial(String(imgSize,DEC),false);
writeSerial(F("</IMAGE_SIZE>"));
freeHeap();//It was defined, but not key function, only for showing free heap of esp8266
imgBuffer=Camera.readPicture(imgSize);
freeHeap();
Camera.resumeVideo();
writeSerial(F("<STATUS>SAVE_PHOTO_SUCCESS</STATUS>"));
return true;
}
}
感谢您阅读我的问题。
因此,显示的堆栈跟踪对于任何系统都是非常标准的,并且它为您提供了跟踪它所需的几乎所有内容 - 它不是汇编代码,它是二进制文件的十六进制地址。
首先,你有一个异常28 - 如果我们查看ESP8266 Reference,你可以看到28表示你有一个坏指针,或者你试图从中断/缓存中访问非缓存数据被关闭。
接下来,你有一个地址,epc1。这是代码崩溃的地方,它是您上传的二进制文件的十六进制地址。另外,ctx:cont很有用,因为它表示程序在代码中崩溃而不是系统代码。
你也有excvaddr,这是你试图访问的地址,0x10。
鉴于此,您几乎肯定在代码中的某个位置有一个NULL指针,您正在解除引用。您应该使用ESP异常解码器来确定哪个行有令人讨厌的崩溃和错误的指针使用。
关于使用软件序列 - 您只需使用数据表中的引脚编号。 GPIO 14在构造函数中将是14。我发现它有效,但在我使用1天以上的生产产品中造成了非常奇怪的崩溃,所以不要推荐它。我们最终使用Serial1进行调试打印,并释放Serial0用于一般UART通信 - 方式更可靠。
以上是关于基于Arduino和ESP8266的JSON数据获取与解压之和风天气的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
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