天気ステーション(天気予報ディスプレイ, esp32,ssd1306)

現代では、天気予報は著しく精度が向上し、インターネットを通じて簡単に利用可能な情報となっています。便利ですね。私のような怠け者の人々は、変わる天気について知るためにスマートフォンのアプリを利用しています。

しかし、そのような人にとっては、ただスマホを開いて天気アプリをチェックすることさえも面倒な行為です。また高いQOLを目指す観点からは、スマートフォンアプリにだけ頼ることは不十分に思えるかもしれません。ましてや女の子とメッセージをしている時に天気アプリからポップアップが出てしまうのでは非常に迷惑です。また、そういったアプリにアクセスするために無意味な広告を見なければならないこともあります。そうした不意な広告との遭遇は、天気アプリの効率的な情報収集の観点からは有用性を損ないます。私たちの生活はそうした無駄なものに消費されるべきではありません。

そのような経緯から、私は天気情報を提供するためだけのディスプレイを設計しました。シンプルで広告がなく、小型で便利、ポップアップもありません。ESP32マイクロコントローラーの機能を活用して、WiFi経由で天気データを常時取得し、それを鮮明でコンパクトなSSD1306ディスプレイに表示します。これにより、手間がかからず、絶え間ない情報提供により質の高いユーザー体験が保証されます。

OpenWeatherMapプラットフォームを活用したこのプロジェクトは、常に高い日常生活の質と、情報収集の効率や明確さを求める個人を対象にした革新的なアプローチを示しています。

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The theory

ESP32は、Open Weather Mapというウェブサイトに対して天気データを要求します。このプロセスは、APIキーを使用して行われ、APIコールと呼ばれます。その後、ウェブサイトはJSON形式のデータを含むコードで応答します。私たちはそのコードから必要なデータを抽出し、それを有機LEDディスプレイであるSSD1306に表示します。

https://openweathermap.org/appid

Components

ESP32 (WiFi module)
SSD1306 (organic led display)
some wires

Connection

私が使用したESP32とSSD1306の間の接続は、I2Cと呼ばれます。通信はたった2本のワイヤーで行われるため、便利です。

Code

bmp180とssd1306のライブラリをダウンロードしてください。Open Weather Mapから提供されたAPIキーを使用して天気データをリクエストします。その後、JSON形式で天気データから応答を受け取ることができます。私たちはArduino Jsonライブラリを使用してそれらのデータを抽出し、OLEDディスプレイに表示します。 .


#include <WiFiClient.h>
#include <HTTPClient.h>
#include <ArduinoJson.h>
#include<Wire.h>             //
#include<Adafruit_GFX.h>     //ダウンロードしたライブラリをインクルード, include your libraries
#include<Adafruit_SSD1306.h>
#include <TimeLib.h> // this keeps you sane, lol jk, you can get the present time through internet. 
//NTP関連
struct tm timeInfo;
int now_hour; // this is presumably the hour passed from 0am. 24h system (maybe, im not sure)
#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width,  in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height, in pixels

Adafruit_SSD1306 display(128, 64, &Wire, -1); // oled setting up 

const char* ssid = "";/your wifi ssid
const char* password =  "";/pw

const String endpoint = ""; // your website url 
const String key = ""; // your api key for the open weather map. 
const String endpointone = "";

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  display.begin();
  if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3c)) {
    Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
    for (;;); // Don't proceed, loop forever
  }
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);

  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);



  int cursorPosition = 0;
  display.setCursor(0, 0);
  display.print("   Connecting");
  Serial.println("Connecting");
  display.display();

  WiFi.begin(ssid, password);

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.println("Connecting to WiFi..");
    display.setCursor(0, 2);
    display.print(".");
    cursorPosition++;
    display.display();
  }
  display.clearDisplay();
  display.print("   Connected!");
  display.display();
  Serial.println("Connected to the WiFi network");

}

void loop() {
  if ((WiFi.status() == WL_CONNECTED)) {
    WiFiClient client;
    HTTPClient http;
    http.begin(client, endpoint + key); //URLを指定 , define url
    int httpCode = http.GET();  //GETリクエストを送信 send get request 

    if (httpCode > 0) { //返答がある場合,if there is a response

      String payload = http.getString();  //返答（JSON形式）を取得
      Serial.println(httpCode);
      Serial.println(payload);
      const size_t capacity = JSON_ARRAY_SIZE(1) + JSON_OBJECT_SIZE(1) + JSON_OBJECT_SIZE(2) + JSON_OBJECT_SIZE(3) + JSON_OBJECT_SIZE(4) + JSON_OBJECT_SIZE(5) + JSON_OBJECT_SIZE(8) + JSON_OBJECT_SIZE(13) + 470;
      DynamicJsonBuffer jsonBuffer(capacity);
      String json = payload;

      //jsonオブジェクトの作成


      JsonObject& weatherdata = jsonBuffer.parseObject(json);

      //パースが成功したかどうかを確認
      if (!weatherdata.success()) {
        Serial.println("parseObject() failed");
      }

      //各データを抜き出し
      const char* weather = weatherdata["weather"][0]["description"];
      const double temp = weatherdata["main"]["temp"];
      int humidity = weatherdata["main"]["humidity"];

      //LCDに表示
      display.clearDisplay();//画面を消去
      //天気を表示
      display.setCursor(0, 0);
      display.println("Current weather");
      display.println(weather);
      //気温を表示

      String temp_str = String(temp - 273.15);
      display.print(temp_str);
      display.print((char)247);
      display.println("C");
      Serial.println(weather);
      Serial.println(temp_str);

      display.print(humidity);
      display.print("%");
      display.display();
      delay(3000);
    }

    else {
      Serial.println("Error on HTTP request");
    }
  }
  if ((WiFi.status() == WL_CONNECTED)) {
    WiFiClient client;
    HTTPClient http;
    http.begin(client, endpointone + key); //URLを指定
    int httpCodeone = http.GET();  //GETリクエストを送信

    if (httpCodeone > 0) { //返答がある場合

      String payloadone = http.getString();  //返答（JSON形式）を取得
      Serial.println(httpCodeone);
      Serial.println(payloadone);

      const size_t capacity = 40 * JSON_ARRAY_SIZE(1) + JSON_ARRAY_SIZE(40) + 86 * JSON_OBJECT_SIZE(1) + JSON_OBJECT_SIZE(2) + 40 * JSON_OBJECT_SIZE(3) + 40 * JSON_OBJECT_SIZE(4) + JSON_OBJECT_SIZE(5) + JSON_OBJECT_SIZE(8) + 74 * JSON_OBJECT_SIZE(9) + 6 * JSON_OBJECT_SIZE(10) + 14380;
      DynamicJsonBuffer jsonBuffer(capacity);
      String json = payloadone;

      JsonObject& root = jsonBuffer.parseObject(json);
      int data_number = now_hour / 3 + 4;
      if (!root.success()) {
        Serial.println("parseObject() failed");
      }
      if (root.success()) {
        const char* weatherf = root["list"][data_number]["weather"][0]["description"];
        const double tempf = root["list"][data_number]["main"]["temp"];

        display.clearDisplay();
        display.setCursor(0, 0);
        display.println("Forecast 12h later");

        display.println(weatherf);
        
        String temp_f = String(tempf - 273.15);
        display.print(temp_f);
        display.print((char)247);
        display.print("C");
        display.display();
        delay(3000);
      }

      http.end(); //Free the resources
    }
    delay(5000);
  }
}

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最後までご覧いただきありがとうございます。

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