Wetterdaten von Openweather mit der API 3.0 auf einem TFT anzeigen – Projekte für Arduino und ESP32-Mikrocontroller

Lesezeit: 8 Minuten

Ziel des Projekts

Mit der API (Application Programming Interface = Programmierschnittstelle) von Openweathermap.org und den damit erhobenen Daten sollen die Wetterdaten auf einem TFT-Display und in etwas ausführlicherer Form im Seriellen Monitor angezeigt werden.

Darstellung der Daten

TFT-Displays

⇒Pinbelegung verschiedener TFT-Displays

Serieller Monitor

Vorbereitung

Zunächst benötigst du einen API-Schlüssel von Openweathermap.org:

🔗 https://openweathermap.org/api

Um den Zugang zu nutzen, musst du deine Zahlungsdaten hinterlegen.

Der API-Schlüssel erlaubt 1000 Zugriffe am Tag. Das entspricht einem Zugriff alle 86,4 Sekunden.
Quelle: 🔗https://openweathermap.org/price#weather

Um sicherzugehen kannst du die Anzahl der Zugriffe beschränken:
Quelle: 🔗 https://home.openweathermap.org/subscriptions

Du kannst die Anzahl der Zugriffe feststellen:

Quelle: 🔗 https://home.openweathermap.org/statistics/onecall_30

Benötigte Bauteile

ESP32-Mikrocontroller/ESP8266-Mikrocontroller
TFT
Leitungsdrähte

Leider werden viele Namen für den ⇒SPI-Bus verwendet.

Pinbelegung der Mikrocontroller

ESP32-Wroom

Nano ESP32

Wemos D1

XIAO-ESP32-C3

Board installieren

Benötigte Bibliotheken

Erläuterung zu JSON

JSON (JavaScript Object Notation) dient dem Austausch von Daten zwischen einem Server und einer Webanwendung. JSON-Daten sind eine Sammlung von Schlüssel-Wert-Paaren. Die Bibliothek filtert aus den Rohdaten diese Schlüssel-Wert-Paare heraus.

Die Daten für dt (daytime), sunrise und sunset werden im Unixformat angegeben (Anzahl der Sekunden seit 1.1.1970 0 Uhr UTC). Zu UTC müssen 3600 bzw. 7200 Sekunden addiert werden (MEZ -> eine Stunde voraus, MESZ -> zwei Stunden voraus).

Beispiel JSON-Werte beim Aufruf für Bergisch Gladbach, Schlüssel und Wert werden in eckige Klammern eingeschlossen.

Abruf der Daten von openweathermap.org

Vorbereitung

Du benötigst die Geokoordinaten (Längengrad = lon, Breitengrad = lat) des gewünschten Orts. Am einfachsten geht das mit 🔗 Openweathermap selbst.

Aufruf der API

http://api.openweathermap.org/data/3.0//onecall?&lat=50.9833&lon=7.1333&APPID=xxxxxxxx&units=metric&exclude=daily,hourly,minutely

1	http://api.openweathermap.org/data/3.0//onecall?&lat=50.9833&lon=7.1333&APPID=xxxxxxxx&units=metric&exclude=daily,hourly,minutely

lat, lon -> Breitengrad, Längengrad
APPID -> deine APPID
units=metric -> metrische Maßangaben, die Temperatur wird als Standard in Kelvin angezeigt
exclude=daily,hourly,minutely,alerts -> keine Daten der Wettervorhersage, keine Warnmeldungen anzeigen
lang=de -> Ausgabe der Beschreibungen auf deutsch

Manchmal werden mehrere Versuche benötigt um die Zeit zu synchronisieren und den Openweather-Server zu erreichen.

Im Webbrowser können noch weitere Daten abgerufen werden:

Wetter für historische Daten (seit 2.1.1979)

api.openweathermap.org/data/3.0/onecall/<strong>day_summary</strong>?&lat=50.9833&lon=7.1333&<strong>date=1979-01-02</strong>&appid=xxxxxxxx&units=metric

1	api.openweathermap.org/data/3.0/onecall/<strong>day_summary</strong>?&lat=50.9833&lon=7.1333&<strong>date=1979-01-02</strong>&appid=xxxxxxxx&units=metric

Wetterüberblick als Text (in Englisch)

api.openweathermap.org/data/3.0/onecall/<strong>overview</strong>?&lat=50.9833&lon=7.133&appid=xxxxxxxx&units=metric

1	api.openweathermap.org/data/3.0/onecall/<strong>overview</strong>?&lat=50.9833&lon=7.133&appid=xxxxxxxx&units=metric

Das Programm für TFT 160x128

Einbinden der Bibliotheken und Definition der Variablen

Der einzige Unterschied zwischen den Mikrocontrollern ist die Zuordnung der SPI-Pins (im Beispiel ESP32-WROOM).
Die benötigten WiFi-Bibliotheken werden entsprechend (ESP32 oder ESP8266) ausgewählt.

#ifdef ESP32
  #include "WiFi.h"
  #include "HTTPClient.h"

#else
    #include "ESP8266WiFi.h"
    #include "ESP8266HTTPClient.h"
#endif

#include "Arduino_JSON.h"
#include "time.h"
#include "TimeLib.h"

#include "Adafruit_ST7735.h"

// ESP32-Wroom
#define TFT_CS        5
#define TFT_RST       4
#define TFT_DC        2

// XIAO
// #define TFT_CS D7
// #define TFT_RST D1
// #define TFT_DC D2

// Arduino Nano ESP 32
// #define TFT_CS       10
// #define TFT_RST       9
// #define TFT_DC        8

// ESP32-C6
// #define TFT_CS       18
// #define TFT_RST       3
// #define TFT_DC        2

// Wemos D1 Mini/NodeMCU
// #define TFT_CS        D8
// #define TFT_RST       D1
// #define TFT_DC        D2

Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

char Router[] = "Router_SSID";
char Passwort[] = "xxxxxxx";

// NTP-Server aus dem Pool
#define Zeitserver "de.pool.ntp.org"

/*
  Liste der Zeitzonen
  https://github.com/nayarsystems/posix_tz_db/blob/master/zones.csv
  Zeitzone CET = Central European Time -1 -> 1 Stunde zurück
  CEST = Central European Summer Time von
  M3 = März, 5.0 = Sonntag 5. Woche, 02 = 2 Uhr
  bis M10 = Oktober, 5.0 = Sonntag 5. Woche 03 = 3 Uhr
*/
#define Zeitzone "CET-1CEST,M3.5.0/02,M10.5.0/03"

// time_t enthält die Anzahl der Sekunden seit dem 1.1.1970 0 Uhr
time_t aktuelleZeit;

/* 
  Struktur tm
  tm_hour -> Stunde: 0 bis 23
  tm_min -> Minuten: 0 bis 59
  tm_sec -> Sekunden 0 bis 59
  tm_mday -> Tag 1 bis 31
  tm_mon -> Monat: 0 (Januar) bis 11 (Dezember)
  tm_year -> Jahre seit 1900
  tm_yday -> vergangene Tage seit 1. Januar des Jahres
  tm_isdst -> Wert > 0 = Sommerzeit (dst = daylight saving time)
*/
tm Zeit;

// Daten für die API von Openweather -> muss angepasst werden
String APIKey = "4d26a936a4fe519ff3678dxxxxxxxxxx";

// lon = longitude = Breitengrad, lat = latitude = Längengrad
// mit Kartenprogramm oder Openweathermap bestimmen
// Daten für Bergisch Gladbach
String Koordinaten = "&lat=50.9833&lon=7.133";
String Stadt ="Bergisch Gladbach";

/*
  Aktualisierungs-Intervall
  1000 Zugriffe pro Tag kostenlos
  86.400 Sekunden = 1 Tag -> Abruf alle 86,4 Sekunden möglich
  zu Testzwecken das Intervall kurz halten und später
  auf 10 Minuten (oder länger) zu setzen
*/
unsigned long Intervall = 600000;

// String für die vom Server gelieferten Rohdaten
String JSONDaten;

#ifdef ESP32

#include “WiFi.h”

#include “HTTPClient.h”

#else

#include “ESP8266WiFi.h”

#include “ESP8266HTTPClient.h”

#endif

#include “Arduino_JSON.h”

#include “time.h”

#include “TimeLib.h”

#include “Adafruit_ST7735.h”

// ESP32-Wroom

#define TFT_CS 5

#define TFT_RST 4

#define TFT_DC 2

// XIAO

// #define TFT_CS D7

// #define TFT_RST D1

// #define TFT_DC D2

// Arduino Nano ESP 32

// #define TFT_CS 10

// #define TFT_RST 9

// #define TFT_DC 8

// ESP32-C6

// #define TFT_CS 18

// #define TFT_RST 3

// #define TFT_DC 2

// Wemos D1 Mini/NodeMCU

// #define TFT_CS D8

// #define TFT_RST D1

// #define TFT_DC D2

Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

char Router[] = “Router_SSID”;

char Passwort[] = “xxxxxxx”;

// NTP-Server aus dem Pool

#define Zeitserver “de.pool.ntp.org”

Liste der Zeitzonen

https://github.com/nayarsystems/posix_tz_db/blob/master/zones.csv

Zeitzone CET = Central European Time ‑1 -> 1 Stunde zurück

CEST = Central European Summer Time von

M3 = März, 5.0 = Sonntag 5. Woche, 02 = 2 Uhr

bis M10 = Oktober, 5.0 = Sonntag 5. Woche 03 = 3 Uhr

#define Zeitzone “CET-1CEST,M3.5.0/02,M10.5.0/03”

// time_t enthält die Anzahl der Sekunden seit dem 1.1.1970 0 Uhr

time_t aktuelleZeit;

Struktur tm

tm_hour -> Stunde: 0 bis 23

tm_min -> Minuten: 0 bis 59

tm_sec -> Sekunden 0 bis 59

tm_mday -> Tag 1 bis 31

tm_mon -> Monat: 0 (Januar) bis 11 (Dezember)

tm_year -> Jahre seit 1900

tm_yday -> vergangene Tage seit 1. Januar des Jahres

tm_isdst -> Wert > 0 = Sommerzeit (dst = daylight saving time)

tm Zeit;

// Daten für die API von Openweather -> muss angepasst werden

String APIKey = “4d26a936a4fe519ff3678dxxxxxxxxxx”;

// lon = longitude = Breitengrad, lat = latitude = Längengrad

// mit Kartenprogramm oder Openweathermap bestimmen

// Daten für Bergisch Gladbach

String Koordinaten = “&lat=50.9833&lon=7.133”;

String Stadt =“Bergisch Gladbach”;

Aktualisierungs-Intervall

1000 Zugriffe pro Tag kostenlos

86.400 Sekunden = 1 Tag -> Abruf alle 86,4 Sekunden möglich

zu Testzwecken das Intervall kurz halten und später

auf 10 Minuten (oder länger) zu setzen

unsigned long Intervall = 600000;

// String für die vom Server gelieferten Rohdaten

String JSONDaten;

setup-Teil

void setup()
{
  // Zeitzone: Parameter für die zu ermittelnde Zeit
  configTzTime(Zeitzone, Zeitserver);

  Serial.begin(9600);

  // WiFi starten und Verbindung aufbauen
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(Router, Passwort);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) 
  {
    delay(200);
    Serial.print(".");
  }

  // SSID des Routers anzeigen
  Serial.println();
  Serial.print("Verbunden mit ");
  Serial.println(WiFi.SSID());

  // IP anzeigen
  Serial.print("IP: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());

   // TFT starten schwarzer Hintergrund
  tft.initR(INITR_BLACKTAB);

  // Rotation anpassen Querformat
  tft.setRotation(1);

  // Schriftgröße
  tft.setTextSize(1);
}

void setup()

{

// Zeitzone: Parameter für die zu ermittelnde Zeit

configTzTime(Zeitzone, Zeitserver);

Serial.begin(9600);

// WiFi starten und Verbindung aufbauen

WiFi.mode(WIFI_STA);

WiFi.begin(Router, Passwort);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)

{

delay(200);

Serial.print(“.”);

}

// SSID des Routers anzeigen

Serial.println();

Serial.print(“Verbunden mit ”);

Serial.println(WiFi.SSID());

// IP anzeigen

Serial.print(“IP: ”);

Serial.println(WiFi.localIP());

// TFT starten schwarzer Hintergrund

tft.initR(INITR_BLACKTAB);

// Rotation anpassen Querformat

tft.setRotation(1);

// Schriftgröße

tft.setTextSize(1);

}

Funktion ServerAntwortHolen()

Im loop-Teil wird die Funktion ServerAntwortholen() aufgerufen. Sie holt die Wetterdaten als String, der im loop-Teil in Schlüssel-Wert-Paare umgewandelt wird.

String ServerAntwortHolen(const char* OpenweatherServer) 
{
  WiFiClient Client;
  HTTPClient httpClient;

  httpClient.begin(Client, OpenweatherServer);

  // Anfrage senden
  int AntwortCode = httpClient.GET();

  String ServerAntwort = "";

  // Antwort erhalten: Code 200
  if (AntwortCode == 200) 
  {
    // Wetter als String holen, wird später in ein JSON-Objekt umgewandelt
    ServerAntwort = httpClient.getString();

    // Rohdaten anzeigen
    // Serial.println(Serverantwort);
  }

  else 
  {
    Serial.println("Der Server ist nicht erreichbar!");
  }

  httpClient.end();
  return ServerAntwort;
}

String ServerAntwortHolen(const char* OpenweatherServer)

{

WiFiClient Client;

HTTPClient httpClient;

httpClient.begin(Client, OpenweatherServer);

// Anfrage senden

int AntwortCode = httpClient.GET();

String ServerAntwort = “”;

// Antwort erhalten: Code 200

if (AntwortCode == 200)

{

// Wetter als String holen, wird später in ein JSON-Objekt umgewandelt

ServerAntwort = httpClient.getString();

// Rohdaten anzeigen

// Serial.println(Serverantwort);

}

else

{

Serial.println(“Der Server ist nicht erreichbar!”);

}

httpClient.end();

return ServerAntwort;

}

loop-Teil

void loop() 
{
  // unterscheidet Normalzeit/Sommerzeit
  int ZeitZone;

  tft.fillScreen(ST7735_BLACK);
  tft.setTextColor(ST7735_GREEN);
  tft.setCursor(1, 5);

  // aktuelle Zeit holen
  time(&aktuelleZeit);

  // localtime_r -> Zeit in die lokale Zeitzone setzen
  localtime_r(&aktuelleZeit, &Zeit);

  // Tag: führende 0 ergänzen
  if (Zeit.tm_mday < 10) 
  {
    Serial.print("0");
    tft.print("0");
  }

  Serial.print(Zeit.tm_mday);
  Serial.print(".");
  tft.print(Zeit.tm_mday);
  tft.print(".");

  // Monat: führende 0 ergänzen
  if (Zeit.tm_mon < 9) 
  {
    Serial.print("0");
    tft.print("0");
  }

  // Zählung des Monats beginnt mit 0 -> 1 hinzufügen
  Serial.print(Zeit.tm_mon + 1);
  Serial.print(".");
  tft.print(Zeit.tm_mon + 1);
  tft.print(".");

  // Anzahl Jahre seit 1900
  Serial.print(Zeit.tm_year + 1900);
  Serial.print(" ");
  tft.print(Zeit.tm_year + 1900);
  tft.print(" ");

  // Stunde: wenn Stunde < 10 -> 0 davor setzen
  if (Zeit.tm_hour < 10) 
  {
    Serial.print("0");
  }
  Serial.print(Zeit.tm_hour);
  Serial.print(":");

  // Minuten
  // wenn Minute < 10 -> 0 davor setzen
  if (Zeit.tm_min < 10) 
  {
    Serial.print("0");
  }
  Serial.print(Zeit.tm_min);
  Serial.print(":");

  // Sekunden
  if (Zeit.tm_sec < 10) 
  {
    Serial.print("0");
  }
  Serial.print(Zeit.tm_sec);
  Serial.println();

  // Wetterdaten holen, wenn WiFi verbunden ist
  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) 
  {
    // Name des Servers und Daten übergeben
    String OpenweatherServer = "http://api.openweathermap.org/data/3.0//onecall?" + Koordinaten;
    OpenweatherServer = OpenweatherServer + "&APPID=" + APIKey + "&units=metric&exclude=daily,hourly,minutely";

    // Server anzeigen
    Serial.println(OpenweatherServer);
    
    // Daten vom Server abrufen
    // c_str() liefert einen mit \0 beendeten String
    JSONDaten = ServerAntwortHolen(OpenweatherServer.c_str());

    /*
        parse: Zeichenkette im JSON-Format in ein JavaScript-Objekt umzuwandeln
        damit die Daten (Schlüssel-Wert-Paare)ausgewertet werden können 
        z.B. ["current"] ["temp"]
      */
    JSONVar Objekt = JSON.parse(JSONDaten);

    // Stadt
    Serial.println(Stadt);
    tft.setCursor(1, 15);
    tft.println(Stadt);
    tft.drawFastHLine(1, 25, tft.width(), ST7735_GREEN);
    tft.setTextColor(ST7735_WHITE);

    // Temperatur
    Serial.print("Temperatur: ");
    double Temperatur = Objekt["current"]["temp"];
    String AnzeigeTemperatur = String(Temperatur);
    AnzeigeTemperatur.replace(".", ",");
    Serial.print(AnzeigeTemperatur);
    Serial.println("°C");
    tft.setCursor(1, 33);
    tft.print("Temperatur: " + AnzeigeTemperatur + char(247) + "C");

    // Luftdruck
    Serial.print("Luftdruck: ");
    Serial.print(Objekt["current"]["pressure"]);
    Serial.println(" hPa");
    tft.setCursor(1, 46);
    tft.print("Luftdruck: ");
    tft.print(Objekt["current"]["pressure"]);
    tft.println(" hPa");

    // Luftfeuchtigkeit
    Serial.print("Luftfeuchtigkeit: ");
    Serial.print(Objekt["current"]["humidity"]);
    Serial.println("%");
    tft.setCursor(1, 59);
    tft.print("Luftfeuchtigkeit: ");
    tft.print(Objekt["current"]["humidity"]);
    tft.println("%");

    // Windgeschwindigkeit
    Serial.print("Windgeschwindigkeit: ");
    double Windgeschwindigkeit = Objekt["current"]["wind_speed"];
    String AnzeigeWindgeschwindigkeit = String(Windgeschwindigkeit);
    AnzeigeWindgeschwindigkeit.replace(".", ",");
    Serial.print(AnzeigeWindgeschwindigkeit);
    Serial.println(" m/s");
    tft.setCursor(1, 72);
    tft.print("Wind: " + AnzeigeWindgeschwindigkeit);
    tft.println(" m/s");

    // Windrichtung
    Serial.print("Windrichtung: ");
    Serial.print(Objekt["current"]["wind_deg"]);
    Serial.println("°");

    // Wetterlage
    Serial.print("Wetterlage: ");
    String Wetterlage = Objekt["current"]["weather"][0]["main"];
    tft.setCursor(1, 85);
    tft.print("Wetterlage: ");
    if (Wetterlage == "Clear") 
    {
      Serial.println("klarer Himmel");
      tft.print("klarer Himmel");
    }

    if (Wetterlage == "Mist") 
    {
      Serial.println("Nebel");
      tft.print("Nebel");
    }

    if (Wetterlage == "Clouds") 
    {
      Serial.println("wolkig");
      tft.println("wolkig");
    }

    if (Wetterlage == "Rain") 
    {
      Serial.println("Regen");
      tft.println("Regen");
    }

    if (Wetterlage == "Snow") 
    {
      Serial.println("Schneefall");
      tft.println("Schneefall");
    }

    if (Wetterlage == "Drizzle") 
    {
      Serial.println("Nieselregen");
      tft.println("Nieselregen");
    }

    if (Wetterlage == "Thunderstorm") 
    {
      Serial.println("Gewitter");
      tft.println("Gewitter");
    }

    // letzte Messung entspricht der gerade ermittelten Zeit
    Serial.print("letzte Messung: ");

    tft.setCursor(1, 98);
    tft.print("letzte Messung: ");

     // Stunde: wenn Stunde < 10 -> 0 davor setzen
    if (Zeit.tm_hour < 10) 
    {
      Serial.print("0");
      tft.print("0");
    }

    Serial.print(Zeit.tm_hour);
    Serial.print(":");

    tft.print(Zeit.tm_hour);
    tft.print(":");
    
    // Minuten
    if (Zeit.tm_min < 10) 
    {
      tft.print("0");
      Serial.print("0");
    }

    Serial.println(Zeit.tm_min);
    tft.print(Zeit.tm_min);

    // Sonnenaufgang als UNIX-Time
    long Sonnenaufgang = Objekt["current"]["sunrise"];
    Serial.print("Sonnenaufgang: ");

    // Zeit des Sonnenaufgangs setzen
    setTime(Sonnenaufgang);
    String ZeitSonnenaufgang;

    // Uhrzeit bestimmen
    // Sommerzeit
    if(Zeit.tm_isdst > 0)
    {
      if (hour(Sonnenaufgang) + 2 < 10) ZeitSonnenaufgang = "0";
      ZeitSonnenaufgang = ZeitSonnenaufgang + String(hour(Sonnenaufgang) + 2) + ":";
    }

    // Normalzeit
    else 
    {
      if (hour(Sonnenaufgang) + 1 < 10) ZeitSonnenaufgang = "0";
      ZeitSonnenaufgang = ZeitSonnenaufgang + String(hour(Sonnenaufgang) + 1) + ":";
    }

    if (minute(Sonnenaufgang) < 10) ZeitSonnenaufgang = ZeitSonnenaufgang + "0";
    ZeitSonnenaufgang = ZeitSonnenaufgang + String(minute(Sonnenaufgang));
    Serial.println(ZeitSonnenaufgang);

    // Sonnenuntergang 
    long Sonnenuntergang = Objekt["current"]["sunset"];
    Serial.print("Sonnenuntergang: ");
    setTime(Sonnenuntergang);  
    String ZeitSonnenuntergang;

    // Sommerzeit
    if(Zeit.tm_isdst > 0)
    {
      if (hour(Sonnenuntergang) + 2 < 10) ZeitSonnenuntergang = "0";
      ZeitSonnenuntergang = ZeitSonnenuntergang + String(hour(Sonnenuntergang) + 2) + ":";
    }

    // Normalzeit
    else
    {
      if (hour(Sonnenuntergang) + 1 < 10) ZeitSonnenuntergang = "0";
      ZeitSonnenuntergang = ZeitSonnenuntergang + String(hour(Sonnenuntergang) + 1) + ":";
    }

    if (minute(Sonnenuntergang) < 10) ZeitSonnenuntergang = ZeitSonnenuntergang + "0";
    ZeitSonnenuntergang = ZeitSonnenuntergang + String(minute(Sonnenuntergang));
    Serial.println(ZeitSonnenuntergang);
    Serial.println("-----------------------------");

    tft.setCursor(1, 111);

    // zwischen 0 und 11 Uhr -> Sonnenaufgang anzeigen
    // zwischen 12 und 23 Uhr Sonnenuntergang anzeigen
    switch (Zeit.tm_hour)
    {
      case 0 ... 11:
        tft.print("Sonnenaufgang: " + ZeitSonnenaufgang);
        break;
      case 12 ... 23:
        tft.print("Sonnenuntergang: " + ZeitSonnenuntergang);
        break;
    }
  }

  delay(Intervall);
}

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void loop()

{

// unterscheidet Normalzeit/Sommerzeit

int ZeitZone;

tft.fillScreen(ST7735_BLACK);

tft.setTextColor(ST7735_GREEN);

tft.setCursor(1, 5);

// aktuelle Zeit holen

time(&aktuelleZeit);

// localtime_r -> Zeit in die lokale Zeitzone setzen

localtime_r(&aktuelleZeit, &Zeit);

// Tag: führende 0 ergänzen

if (Zeit.tm_mday < 10)

{

Serial.print(“0”);

tft.print(“0”);

}

Serial.print(Zeit.tm_mday);

Serial.print(“.”);

tft.print(Zeit.tm_mday);

tft.print(“.”);

// Monat: führende 0 ergänzen

if (Zeit.tm_mon < 9)

{

Serial.print(“0”);

tft.print(“0”);

}

// Zählung des Monats beginnt mit 0 -> 1 hinzufügen

Serial.print(Zeit.tm_mon + 1);

Serial.print(“.”);

tft.print(Zeit.tm_mon + 1);

tft.print(“.”);

// Anzahl Jahre seit 1900

Serial.print(Zeit.tm_year + 1900);

Serial.print(“ ”);

tft.print(Zeit.tm_year + 1900);

tft.print(“ ”);

// Stunde: wenn Stunde < 10 -> 0 davor setzen

if (Zeit.tm_hour < 10)

{

Serial.print(“0”);

}

Serial.print(Zeit.tm_hour);

Serial.print(“:”);

// Minuten

// wenn Minute < 10 -> 0 davor setzen

if (Zeit.tm_min < 10)

{

Serial.print(“0”);

}

Serial.print(Zeit.tm_min);

Serial.print(“:”);

// Sekunden

if (Zeit.tm_sec < 10)

{

Serial.print(“0”);

}

Serial.print(Zeit.tm_sec);

Serial.println();

// Wetterdaten holen, wenn WiFi verbunden ist

if (WiFi.status() == WL_CONNECTED)

{

// Name des Servers und Daten übergeben

String OpenweatherServer = “http://api.openweathermap.org/data/3.0//onecall?” + Koordinaten;

OpenweatherServer = OpenweatherServer + “&APPID=” + APIKey + “&units=metric&exclude=daily,hourly,minutely”;

// Server anzeigen

Serial.println(OpenweatherServer);

// Daten vom Server abrufen

// c_str() liefert einen mit \0 beendeten String

JSONDaten = ServerAntwortHolen(OpenweatherServer.c_str());

parse: Zeichenkette im JSON-Format in ein JavaScript-Objekt umzuwandeln

damit die Daten (Schlüssel-Wert-Paare)ausgewertet werden können

z.B. [“current”] [“temp”]

JSONVar Objekt = JSON.parse(JSONDaten);

// Stadt

Serial.println(Stadt);

tft.setCursor(1, 15);

tft.println(Stadt);

tft.drawFastHLine(1, 25, tft.width(), ST7735_GREEN);

tft.setTextColor(ST7735_WHITE);

// Temperatur

Serial.print(“Temperatur: ”);

double Temperatur = Objekt[“current”][“temp”];

String AnzeigeTemperatur = String(Temperatur);

AnzeigeTemperatur.replace(“.”, “,”);

Serial.print(AnzeigeTemperatur);

Serial.println(“°C”);

tft.setCursor(1, 33);

tft.print(“Temperatur: ” + AnzeigeTemperatur + char(247) + “C”);

// Luftdruck

Serial.print(“Luftdruck: ”);

Serial.print(Objekt[“current”][“pressure”]);

Serial.println(“ hPa”);

tft.setCursor(1, 46);

tft.print(“Luftdruck: ”);

tft.print(Objekt[“current”][“pressure”]);

tft.println(“ hPa”);

// Luftfeuchtigkeit

Serial.print(“Luftfeuchtigkeit: ”);

Serial.print(Objekt[“current”][“humidity”]);

Serial.println(“%”);

tft.setCursor(1, 59);

tft.print(“Luftfeuchtigkeit: ”);

tft.print(Objekt[“current”][“humidity”]);

tft.println(“%”);

// Windgeschwindigkeit

Serial.print(“Windgeschwindigkeit: ”);

double Windgeschwindigkeit = Objekt[“current”][“wind_speed”];

String AnzeigeWindgeschwindigkeit = String(Windgeschwindigkeit);

AnzeigeWindgeschwindigkeit.replace(“.”, “,”);

Serial.print(AnzeigeWindgeschwindigkeit);

Serial.println(“ m/s”);

tft.setCursor(1, 72);

tft.print(“Wind: ” + AnzeigeWindgeschwindigkeit);

tft.println(“ m/s”);

// Windrichtung

Serial.print(“Windrichtung: ”);

Serial.print(Objekt[“current”][“wind_deg”]);

Serial.println(“°”);

// Wetterlage

Serial.print(“Wetterlage: ”);

String Wetterlage = Objekt[“current”][“weather”][0][“main”];

tft.setCursor(1, 85);

tft.print(“Wetterlage: ”);

if (Wetterlage == “Clear”)

{

Serial.println(“klarer Himmel”);

tft.print(“klarer Himmel”);

}

if (Wetterlage == “Mist”)

{

Serial.println(“Nebel”);

tft.print(“Nebel”);

}

if (Wetterlage == “Clouds”)

{

Serial.println(“wolkig”);

tft.println(“wolkig”);

}

if (Wetterlage == “Rain”)

{

Serial.println(“Regen”);

tft.println(“Regen”);

}

if (Wetterlage == “Snow”)

{

Serial.println(“Schneefall”);

tft.println(“Schneefall”);

}

if (Wetterlage == “Drizzle”)

{

Serial.println(“Nieselregen”);

tft.println(“Nieselregen”);

}

if (Wetterlage == “Thunderstorm”)

{

Serial.println(“Gewitter”);

tft.println(“Gewitter”);

}

// letzte Messung entspricht der gerade ermittelten Zeit

Serial.print(“letzte Messung: ”);

tft.setCursor(1, 98);

tft.print(“letzte Messung: ”);

// Stunde: wenn Stunde < 10 -> 0 davor setzen

if (Zeit.tm_hour < 10)

{

Serial.print(“0”);

tft.print(“0”);

}

Serial.print(Zeit.tm_hour);

Serial.print(“:”);

tft.print(Zeit.tm_hour);

tft.print(“:”);

// Minuten

if (Zeit.tm_min < 10)

{

tft.print(“0”);

Serial.print(“0”);

}

Serial.println(Zeit.tm_min);

tft.print(Zeit.tm_min);

// Sonnenaufgang als UNIX-Time

long Sonnenaufgang = Objekt[“current”][“sunrise”];

Serial.print(“Sonnenaufgang: ”);

// Zeit des Sonnenaufgangs setzen

setTime(Sonnenaufgang);

String ZeitSonnenaufgang;

// Uhrzeit bestimmen

// Sommerzeit

if(Zeit.tm_isdst > 0)

{

if (hour(Sonnenaufgang) + 2 < 10) ZeitSonnenaufgang = “0”;

ZeitSonnenaufgang = ZeitSonnenaufgang + String(hour(Sonnenaufgang) + 2) + “:”;

}

// Normalzeit

else

{

if (hour(Sonnenaufgang) + 1 < 10) ZeitSonnenaufgang = “0”;

ZeitSonnenaufgang = ZeitSonnenaufgang + String(hour(Sonnenaufgang) + 1) + “:”;

}

if (minute(Sonnenaufgang) < 10) ZeitSonnenaufgang = ZeitSonnenaufgang + “0”;

ZeitSonnenaufgang = ZeitSonnenaufgang + String(minute(Sonnenaufgang));

Serial.println(ZeitSonnenaufgang);

// Sonnenuntergang

long Sonnenuntergang = Objekt[“current”][“sunset”];

Serial.print(“Sonnenuntergang: ”);

setTime(Sonnenuntergang);

String ZeitSonnenuntergang;

// Sommerzeit

if(Zeit.tm_isdst > 0)

{

if (hour(Sonnenuntergang) + 2 < 10) ZeitSonnenuntergang = “0”;

ZeitSonnenuntergang = ZeitSonnenuntergang + String(hour(Sonnenuntergang) + 2) + “:”;

}

// Normalzeit

else

{

if (hour(Sonnenuntergang) + 1 < 10) ZeitSonnenuntergang = “0”;

ZeitSonnenuntergang = ZeitSonnenuntergang + String(hour(Sonnenuntergang) + 1) + “:”;

}

if (minute(Sonnenuntergang) < 10) ZeitSonnenuntergang = ZeitSonnenuntergang + “0”;

ZeitSonnenuntergang = ZeitSonnenuntergang + String(minute(Sonnenuntergang));

Serial.println(ZeitSonnenuntergang);

Serial.println(“—————————–”);

tft.setCursor(1, 111);

// zwischen 0 und 11 Uhr -> Sonnenaufgang anzeigen

// zwischen 12 und 23 Uhr Sonnenuntergang anzeigen

switch (Zeit.tm_hour)

{

case 0 ... 11:

tft.print(“Sonnenaufgang: ” + ZeitSonnenaufgang);

break;

case 12 ... 23:

tft.print(“Sonnenuntergang: ” + ZeitSonnenuntergang);

break;

}

delay(Intervall);

}

Ziel des Projekts

Darstellung der Daten

TFT-Displays

Serieller Monitor

Vorbereitung

Benötigte Bauteile

Pinbelegung der Mikrocontroller

ESP32-Wroom

Nano ESP32

Wemos D1

XIAO-ESP32-C3

Board installieren

Benötigte Bibliotheken

Erläuterung zu JSON

Abruf der Daten von openweathermap.org

Vorbereitung

Aufruf der API

Das Programm für TFT 160x128

Einbinden der Bibliotheken und Definition der Variablen

setup-Teil

Funktion ServerAntwortHolen()

loop-Teil

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