2015年08月30日

ESP8266版Arduinoでネットから情報を取ってきてLCDに表示する

esp826606-01.jpg


前回、ESP8266でキャラクタ液晶を制御できましたので、ESP8266ならではのWiFi機能を使い、インターネットから情報を取得して表示させてみます。

何か動的な情報で、16字×2行のアルファベットで表示できるもの、ということで、最近動きの慌しい為替レートを表示させてみることにしました。

今回は、回路は前回と全く同じです。

為替レートの情報は、

Foreign exchange rates and currency conversion JSON API

から取得することにしました。

このサイトでは、各種通貨の為替レートをJSON形式で取得できます。
他にも同様のサイトはあるのですが、最近のWebサービスではユーザー登録してAPI Keyを発行してもらう必要があるものがほとんどで、ちょっと実験的に試すために使うにはやや面倒です。
上記のサイトは、一切事前の準備なしに、URLを叩くだけでデータをもらえます。
(その代わり、データの更新頻度はあまり高くないようです。)

ドル円レートの情報を取得する場合、URLは以下のようになります。
(リンクを直接クリックするとエラーになりますので、ブラウザのURL欄へコピー&ペーストしてください。)
http://api.fixer.io/latest?base=USD&symbols=JPY

これに対する応答は以下のような形式になります。
{"base":"USD","date":"2015-08-28","rates":{"JPY":120.84}}

非常にシンプルですね。
なおJSON形式については以下を参照してください。

JSON


今回は、ESP8266から上記のURLにアクセスして、取得したJSONデータを解析(パース)してキャラクタ液晶に表示します。

JSON形式の文字列のパーサは、ArduinoJsonというライブラリを使用しました。

bblanchon/ArduinoJson

ライブラリの追加の仕方は以前紹介した通りです。
ちなみに、このライブラリの作者の方のブログが以下にあります。

[Arduino] JSON library 4.0

なお、私は試していませんが、これ以外にArduinoで使えるJSONパーサのライブラリとしては、aJsonというものもあるようです(以下のリンク)。

interactive-matter/aJson


WiFi関連の処理は、もともとESP8266のArduino対応ライブラリに含まれています。
TCP/IPやDNSもサポートされています。
TCP/IP、特にTCPの実装は大変ですので、すべて実装済みというのは大変ありがたいことです。

HTTPプロトコルは、今回は最低限の実装だけを行います。
HTTPは状態遷移がないので、エラー処理等を行わないのであればプロトコル自体は簡単です。

例えば
http://host.domain/dir/file

というURLにアクセスする際のサーバとクライアントのやり取りは、

(1)クライアントからhost.domainの80番ポートにTCPで接続
(2)以下をサーバへ送信
GET /dir/file HTTP/1.1
Host: host.domain
Connection: close
(空の行)

(3)サーバから以下の形式で応答が返ってくる(正常処理の場合)
HTTP/1.1 200 OK
(いろいろなHTTPヘッダ)
(空の行)
要求されたデータ

(4)サーバから通信が切断される

という流れになります。


スケッチファイルは以下の通りです。
ST7032ライブラリは、前回説明したように修正が必要です。
また、WIFI_SSIDとWIFI_PSKは、ご自身のWIFIのSSIDとパスワードに変更してください。

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <Wire.h>
#include <ST7032.h>
#include <ArduinoJson.h>

#define WIFI_SSID "*************"
#define WIFI_PSK "*************"
#define DEST_HOST "api.fixer.io"
#define DEST_PORT 80
#define DEST_URL "/latest?base=USD&symbols=JPY"

//sample json data used in this sketch
// {"base":"USD","date":"2015-08-28","rates":{"JPY":120.84}}

ST7032 lcd;

void setup() {
 const int BUFFER_SIZE = JSON_OBJECT_SIZE(4) + JSON_ARRAY_SIZE(1);
 StaticJsonBuffer<BUFFER_SIZE> jsonBuffer;
 
 lcd.begin(16, 2);
 lcd.setContrast(40);
 Serial.begin(115200);
 Serial.println("");
 delay(10);

 WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PSK);
 
 while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
   delay(500);
   Serial.print(".");
 }
 Serial.println("");
 Serial.println("WiFi connected");  
 Serial.println("IP address: ");
 Serial.println(WiFi.localIP());
 Serial.println("");

 WiFiClient client;
 String line;

 if (!client.connect(DEST_HOST, DEST_PORT)) {
   Serial.println("connection failed");
   return;
 }
 
 client.print(String("GET ") + DEST_URL + " HTTP/1.1\r\n" +
              "Host: " + DEST_HOST + "\r\n" +
              "Connection: close\r\n\r\n");
 delay(10);

 //get rid of the HTTP headers
 while(client.available()){
   line = client.readStringUntil('\r');
   Serial.print(line);
   line.trim();
   if (line.length() == 0) {
     break;
   }
 }

 //get http content
 String buffer="";
 while(client.available()){
   line = client.readStringUntil('\r');
   line.trim();
   buffer.concat(line);
 }

 //parse json data
 char json[buffer.length() + 1];
 buffer.toCharArray(json, sizeof(json));
 Serial.println(json);
 JsonObject& root = jsonBuffer.parseObject(json);
 if (!root.success()) {
   Serial.println("parseObject() failed");
   return;
 }
 const char* date = root["date"];
 Serial.println(date);
 const char* base = root["base"];
 Serial.println(base);
 JsonObject& rates = root["rates"];
 rates.printTo(Serial);
 Serial.println();
 const char* rate = rates["JPY"];
 Serial.println(rate);
 Serial.println();
 
 Serial.println("closing connection");

 lcd.setCursor(0, 0);
 lcd.print(date);
 lcd.setCursor(0, 1);
 lcd.print("JPY/");
 lcd.print(base);
 lcd.print(": ");
 lcd.print(rate);
}

void loop() {
}


データを一度取得してLCDに表示するだけですので、すべての処理はsetup()の中で行っています。
HTTPヘッダは、内容を確認せずに読み飛ばすだけで、サーバからエラーが返ってきても対応はしません。

デバッグ用に、シリアルポートにいろいろ出力していますが、参考までにその出力例を以下に示します。
....
WiFi connected
IP address:
192.168.0.106

HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.4.6 (Ubuntu)
Date: Sat, 29 Aug 2015 15:44:10 GMT
Content-Type: application/json
Content-Length: 57
Connection: close
Status: 200 OK
X-Content-Type-Options: nosniff
{"base":"USD","date":"2015-08-28","rates":{"JPY":120.84}}
2015-08-28
USD
{"JPY":120.84}
120.84

closing connection
posted by boochow at 01:45| Comment(0) | ESP8266/ESP32 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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