平視顯示器鬧鐘開(kāi)源分享

描述

這個(gè)項(xiàng)目源于我對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的興趣。我想開(kāi)始一個(gè)基本項(xiàng)目，將網(wǎng)絡(luò)連接與一些相對(duì)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(shí)間，然后查看天氣——總是按照這個(gè)順序。我決定將這兩個(gè)任務(wù)合二為一，并在這個(gè)過(guò)程中找點(diǎn)樂(lè)子。

因此，HUD 鬧鐘的想法誕生了。鬧鐘從我通過(guò) ThingSpeak API 鏈接的兩個(gè)不同網(wǎng)站獲取天氣和時(shí)間。當(dāng)前溫度和時(shí)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(shè)計(jì)中，HUD 在弱光環(huán)境下的表現(xiàn)要好幾倍。我目前正在尋找一種方法來(lái)確保 HUD 在強(qiáng)光下也可見(jiàn)。

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顯示器在強(qiáng)光下看不到

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該系統(tǒng)將通過(guò) ESP8266 wifi 模塊連接到互聯(lián)網(wǎng)。鬧鐘時(shí)間將使用代碼設(shè)置，而鬧鐘將從一個(gè)小揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。

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ESP8266 對(duì)面包板不友好，所以我不得不將跳線(xiàn)焊接到模塊上。

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焊接ESP8266模塊

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時(shí)間和天氣是通過(guò) ThingSpeak API 訪(fǎng)問(wèn)的，該 API 可以隔離部分網(wǎng)頁(yè)并將它們定位在 ThingSpeak 服務(wù)器上以便于訪(fǎng)問(wèn)。該過(guò)程概述如下：

通過(guò) ThingHTTP 的天氣和時(shí)間

• 為了獲得 mBed 的天氣和時(shí)間，我使用了 ThingSpeak 的 ThingHTTP 應(yīng)用程序從單個(gè)網(wǎng)頁(yè)中刪除所需的信息。
• 要設(shè)置包含時(shí)間的簡(jiǎn)單網(wǎng)頁(yè)，需要設(shè)置 ThingHTTP 應(yīng)用程序。
• 在 ThingSpeak 中，轉(zhuǎn)到“應(yīng)用程序”工具欄并選擇“ThingHTTP”。
• 選擇“New ThingHTTP”，給它起一個(gè)合適的名字——在這個(gè)例子中是“LC Time”
• 您需要提供目標(biāo)頁(yè)面的 URL：https://www.timeanddate.com/worldclock/usa/lake-charles。
• 將方法設(shè)置為“GET”，將 HTTP 版本設(shè)置為 1.1。最后需要的部分是解析字符串。要獲得此信息，請(qǐng)導(dǎo)航至上述 URL
• 網(wǎng)頁(yè)的目標(biāo)組件是時(shí)間，如下所示：

• 右鍵單擊頁(yè)面上的任意位置并選擇“檢查”。這將提供一個(gè)附加窗格，其中包含當(dāng)前網(wǎng)頁(yè)的 html 代碼。需要一些檢查才能找到在頁(yè)面上顯示時(shí)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(fù)制 XPath”。
• 導(dǎo)航回打開(kāi)的 ThingHTTP 選項(xiàng)卡并將此 XPath 粘貼到 Parse String 字段中。這就是設(shè)置 API 以訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)頁(yè)上的時(shí)間所必需的全部?jī)?nèi)容。您的 ThingHTTP 設(shè)置應(yīng)該與下圖有些相似

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• 保存后，頁(yè)面右側(cè)應(yīng)該有一個(gè)工具欄顯示“GET https://api.thingspeak.com/apps/…”。您可以通過(guò)復(fù)制此路徑確認(rèn)到目前為止的過(guò)程是否有效在您的瀏覽器中訪(fǎng)問(wèn)它。響應(yīng)應(yīng)類(lèi)似于以下內(nèi)容

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• 對(duì)于天氣，ThingHTTP 過(guò)程是相同的。唯一的區(qū)別是數(shù)據(jù)來(lái)自網(wǎng)頁(yè)中略低的位置。

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• 目標(biāo)是當(dāng)天的最高價(jià)和最低價(jià)。檢查頁(yè)面以找到目標(biāo)區(qū)域并復(fù)制 XPath。

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• 使用具有所有相同參數(shù)的第二個(gè) ThingHTTP 應(yīng)用程序，但一定要針對(duì)天氣使用正確的解析字符串。通過(guò)導(dǎo)航到生成的https://api.thingspeak.com/apps/…鏈接檢查是否成功。結(jié)果應(yīng)類(lèi)似于以下內(nèi)容：

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• 您現(xiàn)在已經(jīng)設(shè)置了 API，以便輕松訪(fǎng)問(wèn)必要的信息。

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測(cè)試

我在測(cè)試階段包含了終端輸出的照片。

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顯示服務(wù)器對(duì)時(shí)間請(qǐng)求的響應(yīng)的終端輸出

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解析服務(wù)器對(duì)時(shí)間和天氣的響應(yīng)后的終端輸出

挑戰(zhàn)

• ESP-01 不適合面包板，因此需要焊接跳線(xiàn)以提供正確的連接。
• 該項(xiàng)目最初計(jì)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(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單的問(wèn)題——Uno 輸出 5V，但 ESP-01 在 3.3V 上運(yùn)行。建議的解決方案是購(gòu)買(mǎi)雙向邏輯電平轉(zhuǎn)換器（bi-di 轉(zhuǎn)換器）以在兩塊板之間執(zhí)行必要的邏輯電平轉(zhuǎn)換。
• 在購(gòu)買(mǎi)和實(shí)施轉(zhuǎn)換器后，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換器存在連續(xù)性問(wèn)題。目前還不清楚這個(gè)問(wèn)題是我的焊接引起的，還是從一開(kāi)始就是一塊有缺陷的電路板。
• 由于無(wú)法使用 bi-di 轉(zhuǎn)換器，因此在項(xiàng)目中使用 Arduino Uno 變得不可靠，并且因?yàn)槲乙呀?jīng)有一個(gè)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(wù)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(shù)據(jù)。然后出現(xiàn)了一個(gè)新問(wèn)題 - 與服務(wù)器的連接變得不可行。
• 在過(guò)去 48 小時(shí)內(nèi)，每次連接嘗試都顯示“鏈接錯(cuò)誤”。我不認(rèn)為這是代碼或硬件的結(jié)果，因?yàn)檫^(guò)去成功使用了相同的設(shè)置。目前仍在研究中。

注意： 后來(lái)發(fā)現(xiàn) ESP 可以在 Arduino 的 5V 電壓下運(yùn)行，因?yàn)槲掖髮W(xué)的一位教授當(dāng)時(shí)在這樣的設(shè)置中使用了 ESP。似乎將 Vcc 引腳連接到 5V 而不是 3.3V 可能會(huì)導(dǎo)致 ESP 獲取并輸出 5V 邏輯電平。我沒(méi)有測(cè)試過(guò)這種方法，既不鼓勵(lì)也不反對(duì)。

鏈接

• Jim Hamblen 關(guān)于將 ESP8266 連接到 WLAN 的接線(xiàn)和代碼的簡(jiǎn)單教程：
• 連接 GPIO 引腳的信息：
• ESP8266 頭文件：
• 用于時(shí)間和日期的網(wǎng)站：
• ESP 常用 AT 命令：
• LCD 數(shù)據(jù)表：