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帮主牛逼，前端后端设备端 一把梭

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作品全部源码已经开源： https://gitee.com/swxu/eink_weather_board.git

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本帖最后由 xusiwei1236 于 2024-1-19 14:55 编辑 【DigiKey“智造万物，快乐不停”创意大赛】墨水屏天气看板 一、作品简介 （设计名称、作品照片、项目用到的板卡、芯片、模块等介绍，作品功能介绍等） 作品名称： 墨水屏天气看板 所用板卡： M5Paper 作品最终效果图：         1.1 作品功能简介 实现的功能： 显示当前所在环境的温度、湿度 显示当前所在城市的实时天气 显示当前所在城市的最近四天天气 硬件RTC计时 1.2 所用板卡简介 M5Paper板卡技术规格参数： 主控芯片： ESP32 内置存储：16M Flash，8M PSRAM 显示屏： 4.7寸 960x540分辨率 （驱动IC：IT8951E） 触摸屏： 电容触摸（驱动IC： GT911） 传感器： SHT30 数字温湿度传感器（I2C） RTC芯片： BM8563 上海贝岭实时时钟/日历芯片 EEPROM： FM24C02 2Kbit（256字节） 按键：多功能按键（支持上下拨动、按下） 供电：1150mAh锂电池、USB供电 扩展接口：TF卡槽、HY2.0-4P M5Stack出品的板子，一贯非常精致：         板子背面把各种资源和主控芯片的连接都标记的非常清楚了。 二、系统框图 （设计思路、系统软硬件介绍及实现框图，以图文结合的展示） 项目整体框图如下：     本项目主要实现了六大功能： 环境监测功能 时间日期功能 天气信息功能 自动联网功能 自动定位功能 界面显示功能 软件代码主要分为如下几个类： AppMainController 应用代码，MVC的控制器 AppMainView 应用代码，MVC的视图，界面绘制逻辑 AppConfigStore应用代码，配置文件解析； HalRtcDevice 设备抽象，封装了RTC操作； HalSensorDevice 设备抽象，封装了传感器操作； AmapLocationService 定位服务，封装了高德定位服务和ipify.org公网IP地址查询； AmapWeatherService 天气服务，封装了高德实时天气和预报天气服务。 整体使用了MVC设计模式，AppMainController 为整体入口，管理其余的各种类。   三、各部分功能说明 （各部分实现的功能说明及讲解，以图文结合的展示） 各部分功能，具体实现方式如下： 环境监测功能 硬件基于开发板上的SHT30数字温湿度传感器，软件基于M5EPD 软件包里面的SHT30类库。 时间日期功能 硬件基于开发板上的BM8563 RTC芯片，软件基于M5EPD 软件包里面的BM8563类库。 天气信息功能 硬件基于ESP32的WiFi联网能力，软件基于Arduino的HTTPClient库、ArduinoJson库，实现了使用HTTPClient库向高德云服务发送请求、接收响应，使用ArduinoJson库解析响应数据。 自动联网功能 基于ESP32主控的WiFi联网能力、SD卡槽、SD卡，实现了解析SD卡上的json配置文件，使用其中配置的WiFi SSID、密码连接热点。 自动定位功能 基于ipify.org的公网IP查询服务，实现查询设备的公网IP；基于高德IP地址定位服务，实现IP定位。 界面显示功能 基于开发板上的墨水屏，实现界面显示，基于M5EPD的M5EPD_Canvas实现界面绘制、字体绘制等功能。 最终使用到的Arduino库如下：       四、作品源码 （可下载的项目源码及说明，源码请上传到EEWorld下载中心，下载链接粘贴到作品文档和作品提交帖中） 下载链接： https://download.eeworld.com.cn/detail/xusiwei1236/630820 源码文件简介： 文件名 功能 eink_weather_board.ino Arduino脚手架（Sketch）程序，提供init和loop函数的实现 app_config_store[.h/.cpp] AppConfigStore类，实现了基于json文件的配置项的存放和读取； app_main_controller[.h/.cpp] AppMainController类，MVC模式中的控制器，用于管理其他几个类对象，以及控制视图绘制； app_main_model.h 界面所需的基准数据类型，MVC模式中所谓的“模型（Model）”类型定义 app_main_view[.h/.cpp] AppMainView类，实现了界面绘制逻辑，MVC模式中的“视图（View）” hal_rtc_device[.h/.cpp] HalRtcDevice类，实现了RTC芯片操作的封装； hal_sensor_device[.h/.cpp] HalSensorDevice类，实现了SHT30温湿度传感器的封装； webapi_amap_base[.h/.cpp] 高德云服务基础数据类型定义； webapi_amap_location[.h/.cpp] AmapLocationService类，高德定位云服务和ipify.org公网IP云服务的封装； webapi_amap_weather[.h/.cpp] AmapWeatherService类，高德天气查询云服务的封装； webapi_http_utils[.h/.cpp] 实现HTTP请求工具函数。 compile.sh 源码编译脚本 download.sh 固件下载脚本 五、作品功能演示视频 （视频简介+链接，视频链接：可上传到EEWorld大学堂，观看链接粘贴到作品文档和作品提交帖中，也可直接上传到作品帖中） 视频链接：【DigiKey“智造万物，快乐不停”创意大赛】墨水屏天气看板 - EEWORLD大学堂   六、项目总结 本次项目的硬件上，使用了M5Stack出品的M5Paper开发板。这款开发板制作非常精致，有外壳、按键、说明书，基本上是一个准产品级别的了。同时，板子内部也集成了非常多的功能，得益于此，本次作品硬件上完全无需额外扩展即可完成功能（M5Paper也提供了两个扩展接口）。 本次项目的软件上，初期使用Arduino IDE作为开发环境，用的是2.x版本。后来，因为字节更习惯于使用VSCode，切换成VSCode + Arduino CLI的方式进行开发了。总体下来，有两点感受非常深刻。 一方面，Arduino CLI编译、烧录 ESP32非常方便，因此使用 VSCode + Arduino CLI完全可行（可能有网友知道VSCode有Arduino插件，但是插件不支持Arduino 2.x）。 另外一方面，使用C++开发嵌入式软件，开发效率也非常高。除了编译速度慢一点之外，开发效率可以媲美Python了；但同时具有C的执行效率，开发效率又比纯C高很多。总体而言，使用C++开发嵌入式软件，能够完美兼顾在执行效率和开发效率。如果非要说C++开发的缺点的话，就是如果不太熟悉的话，开发起来会比较费头发。   项目Word文档：   七、参考链接 M5Paper文档首页： https://docs.m5stack.com/en/core/m5paper_v1.1 M5Stack系列Arduino开发环境搭建： https://docs.m5stack.com/en/quick_start/arduino M5Paper快速入门指南（hello-world）： https://docs.m5stack.com/en/quick_start/m5paper/arduino ArduinoJson库： https://arduinojson.org/ 高德开放平台-IP定位： https://lbs.amap.com/api/webservice/guide/api/ipconfig 高德开放平台-天气查询： https://lbs.amap.com/api/webservice/guide/api/weatherinfo  

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