基于ESP8266 气象站制作

2018 年 10 月 18 日

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简介

ESP8266是乐鑫推出的一款低功耗物联网芯片，它以低廉的价格和强劲的性能，近来非常受开发者欢迎。这里使用的是安信可官网购买的ESP8266-12F模块。

ESP-12F WiFi 模块是由安信可科技开发的，该模块核心处理器 ESP8266 在较小尺寸封装中集成了业界领先的Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，带有 16 位精简模式，主频支持 80 MHz 和160 MHz，支持 RTOS，集成 Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA，板载天线。

原理

PS:直接在ESP8266-12F上基于SOC上进行开发，不必要外部再接一款单片机。一块芯片上实现联网更新、控制动作。

工作原理：系统上电之后，根据预置的WIFI-ssid,和WIFI-passwd,进行连网，成功联网之后，从api页面获取天气数据（JSON数据），解析JSON数据，返回至OLED显示。

原料&工具

ESP8266-12E/12F 模块
OLED显示屏 0.96寸、1.3寸都行
DTH-22温湿度模块(DHT-11也可以)
震动开关(滚珠、水银、弹簧(不建议))
USB 接口、ASM1117-3.3V稳压芯片
10uF 电解电容、杜邦线若干

电路原理图

电路图如下所示：

制作：ESP8266下载程序时，GPIO-0必须置低电平，上图中S3按键开关就是用来切换下载程序模式的。其中USB接口输出VCC-IN(5v)，接入ASM1117的3脚，2脚为GND，1脚VCC-OUT(3.3v)，在VCC-OUT于GND之间并联一个10uF电容，做简单滤波。电路很简单，直接按照上图做即可。

软件配置

ESP8266官方SDK不太人性化，入手有一点难度(其实主要是官方基于Lua 语言开发，不想再从头搬砖学233333)，如果玩过Arduino 的同学，建议直接用Arduino IDE进行开发，非常便捷，并且提供强大的库文件支持。这里我以Arduino IDE开发环境为例，进行ESP8266的编译开发。

IDE配置：

环境：

Arduino IDE 1.8.4 版本；
Windows 7 x64 旗舰版；
USB转TTL下载器（CP2102或者CH340）

添加JSON源支持

首先官网下载Arduino IDE并默认安装，打开，Files 》 Preferences，在Additional Boards Manager URLs: 填入：http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json，》OK，关闭页面并重启IDE。

添加库支持

这里我们需要加载一下库：
在Sketch > Include Libraries > Manage Libraries...输入以下库名称进行添加：

代码调试

本例程代码是基于Arduino 语言编写，简明易懂，API接口都已经标明，在此并不做解释，编译代码前，需要将WiFi-ssid 和WiFi-psw更改为自己路由器的账号和密码，以及更改API和城市代码，其中WIFI不支持中文账号，因为本例程中Arduino IDE并未加载中文库，su所以显示界面也是英文，后面有空再来汉化吧。

代码设置页面：

编译下载

在编译下载程序之前，需要设置一下编译环境，如下图所示设置：

设置完毕之后即可下载程序，如果一切顺利，将会成功的显示出如下界面：

（当天天气）

晃动震动开关开始更新数据（图示正在更新广州天气）

广州未来三天的天气数据：

总结

基于ESP8266的气象站，将包含HTML页面的WEB服务器内建于ESP8266中，通过连接wifi获取互联网数据，实时更新时间、天气，并且通过震动开关可以自定义更新频次（震动一次即可更新，一天400次API请求，多了网站会拒绝的23333），此外，还加入了深度休眠功能，系统持续工作10分钟之后，将自动进入休眠模式，此模式下，功耗将会降至最低。正常使用情况下900mAh 3.7V手机锂电池可提供半个月的续航时间！

简单几步，打造最有逼格的物联网应用，成本价才20块左右，还等什么，动起手来做吧。

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