描述

這個項目源于我對物聯網的興趣。我想開始一個基本項目，將網絡連接與一些相對酷的東西集成在一起。

每天，我都有同樣的早晨例程。在我起床之前，我先查看時間，然后查看天氣——總是按照這個順序。我決定將這兩個任務合二為一，并在這個過程中找點樂子。

因此，HUD 鬧鐘的想法誕生了。鬧鐘從我通過 ThingSpeak API 鏈接的兩個不同網站獲取天氣和時間。當前溫度和時間隨后顯示在半反射屏幕上。

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暗室演示

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在目前的設計中，HUD 在弱光環境下的表現要好幾倍。我目前正在尋找一種方法來確保 HUD 在強光下也可見。

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顯示器在強光下看不到

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該系統將通過 ESP8266 wifi 模塊連接到互聯網。鬧鐘時間將使用代碼設置，而鬧鐘將從一個小揚聲器發出聲音。

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ESP8266 對面包板不友好，所以我不得不將跳線焊接到模塊上。

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焊接ESP8266模塊

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時間和天氣是通過 ThingSpeak API 訪問的，該 API 可以隔離部分網頁并將它們定位在 ThingSpeak 服務器上以便于訪問。該過程概述如下：

通過 ThingHTTP 的天氣和時間

• 為了獲得 mBed 的天氣和時間，我使用了 ThingSpeak 的 ThingHTTP 應用程序從單個網頁中刪除所需的信息。
• 要設置包含時間的簡單網頁，需要設置 ThingHTTP 應用程序。
• 在 ThingSpeak 中，轉到“應用程序”工具欄并選擇“ThingHTTP”。
• 選擇“New ThingHTTP”，給它起一個合適的名字——在這個例子中是“LC Time”
• 您需要提供目標頁面的 URL：https://www.timeanddate.com/worldclock/usa/lake-charles。
• 將方法設置為“GET”，將 HTTP 版本設置為 1.1。最后需要的部分是解析字符串。要獲得此信息，請導航至上述 URL
• 網頁的目標組件是時間，如下所示：

• 右鍵單擊頁面上的任意位置并選擇“檢查”。這將提供一個附加窗格，其中包含當前網頁的 html 代碼。需要一些檢查才能找到在頁面上顯示時間的部分，如下所示：

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• 右鍵單擊這部分代碼并選擇“復制 XPath”。
• 導航回打開的 ThingHTTP 選項卡并將此 XPath 粘貼到 Parse String 字段中。這就是設置 API 以訪問網頁上的時間所必需的全部內容。您的 ThingHTTP 設置應該與下圖有些相似

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• 保存后，頁面右側應該有一個工具欄顯示“GET https://api.thingspeak.com/apps/…”。您可以通過復制此路徑確認到目前為止的過程是否有效在您的瀏覽器中訪問它。響應應類似于以下內容

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• 對于天氣，ThingHTTP 過程是相同的。唯一的區別是數據來自網頁中略低的位置。

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• 目標是當天的最高價和最低價。檢查頁面以找到目標區域并復制 XPath。

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• 使用具有所有相同參數的第二個 ThingHTTP 應用程序，但一定要針對天氣使用正確的解析字符串。通過導航到生成的https://api.thingspeak.com/apps/…鏈接檢查是否成功。結果應類似于以下內容：

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• 您現在已經設置了 API，以便輕松訪問必要的信息。

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測試

我在測試階段包含了終端輸出的照片。

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顯示服務器對時間請求的響應的終端輸出

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解析服務器對時間和天氣的響應后的終端輸出

挑戰

• ESP-01 不適合面包板，因此需要焊接跳線以提供正確的連接。
• 該項目最初計劃部署在帶有提供 WiFi 功能的 ESP-01 的 Arduino Uno MCU 上。這提出了一個相當簡單的問題——Uno 輸出 5V，但 ESP-01 在 3.3V 上運行。建議的解決方案是購買雙向邏輯電平轉換器（bi-di 轉換器）以在兩塊板之間執行必要的邏輯電平轉換。
• 在購買和實施轉換器后，發現轉換器存在連續性問題。目前還不清楚這個問題是我的焊接引起的，還是從一開始就是一塊有缺陷的電路板。
• 由于無法使用 bi-di 轉換器，因此在項目中使用 Arduino Uno 變得不可靠，并且因為我已經有一個自然輸出 3.3V 的 mBed 微控制器，所以我決定將主板切換到 mBed NXP LPC1768。
• 一旦與 ThingSpeak 服務器建立連接并且可以將所需信息可靠地打印到 PC 終端，我嘗試連接 LCD 并在那里打印數據。然后出現了一個新問題 - 與服務器的連接變得不可行。
• 在過去 48 小時內，每次連接嘗試都顯示“鏈接錯誤”。我不認為這是代碼或硬件的結果，因為過去成功使用了相同的設置。目前仍在研究中。

注意： 后來發現 ESP 可以在 Arduino 的 5V 電壓下運行，因為我大學的一位教授當時在這樣的設置中使用了 ESP。似乎將 Vcc 引腳連接到 5V 而不是 3.3V 可能會導致 ESP 獲取并輸出 5V 邏輯電平。我沒有測試過這種方法，既不鼓勵也不反對。

鏈接

• Jim Hamblen 關于將 ESP8266 連接到 WLAN 的接線和代碼的簡單教程：
• 連接 GPIO 引腳的信息：
• ESP8266 頭文件：
• 用于時間和日期的網站：
• ESP 常用 AT 命令：
• LCD 數據表：