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。
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。
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。
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）。
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
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
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