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一、简介

本文基于ESP32 开发板 + SSD1306 128×64 OLED 显示屏，实现一个完整的物联网小项目，功能包括：

• ESP32 通过I2C 驱动 OLED
• 使用U8g2 库显示中文（无外置字库）
• 通过HTTP 请求天气 API 获取实时天气
• 使用NTP 网络时间协议自动校时
• OLED 实时显示：日期、时间、城市、温度、天气情况
• 自动刷新时间，天气数据动态更新

适合作为ESP32 + OLED + 网络通信的综合入门示例。

二、硬件连接说明

1. 接线方式（SSD1306 I2C）

ESP32 默认 I2C 引脚：
SDA → GPIO21，SCL → GPIO22

三、软件环境与依赖库

1. 开发环境

• Arduino IDE（或 PlatformIO）
• ESP32 Board Support Package

2. 需要安装的库

U8g2 ArduinoJson NTPClient

WiFi.h与HTTPClient.h为 ESP32 自带库。

四、天气 API 说明

本文使用的天气接口：

http://t.weather.itboy.net/api/weather/city/101010100

特点：

• 免费
• 无需 Key
• 返回 JSON，支持中文
• 城市通过城市代码区分

五、完整示例代码（已添加中文注释）

⚠️ 以下代码为最终整合版本：

• 中文显示
• 天气获取
• NTP 自动更新时间
• OLED 实时刷新

#include<Wire.h>#include<U8g2lib.h>#include<WiFi.h>#include<HTTPClient.h>#include<ArduinoJson.h>#include<NTPClient.h>#include<WiFiUdp.h>/* ================= WiFi 配置 ================= */constchar*ssid="wifi帐号";constchar*password="Wifi密码";/* ================= 天气 API ================= */String apiUrl="http://t.weather.itboy.net/api/weather/city/101010100";/* ================= OLED 初始化 ================= 使用硬件 I2C，ESP32 默认： SDA -> GPIO21 SCL -> GPIO22 */U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_HW_I2Cu8g2(U8G2_R0,U8X8_PIN_NONE,SCL,SDA);/* ================= NTP 时间配置 ================= 时区偏移：28800 秒（UTC+8，中国时间） 更新时间间隔：60000 ms */WiFiUDP udp;NTPClienttimeClient(udp,"pool.ntp.org",28800,60000);/* ================= 刷新控制 ================= */unsignedlonglastUpdateTime=0;unsignedlonginterval=1000;// 每秒刷新一次显示/* ================= 天气数据结构体 ================= */structWeatherData{String city;// 城市String temperature;// 温度String weatherType;// 天气类型String timedate;// 日期时间};voidsetup(){Serial.begin(115200);/* -------- 连接 WiFi -------- */WiFi.begin(ssid,password);Serial.print("Connecting to WiFi");while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED){delay(1000);Serial.print(".");}Serial.println("\nWiFi Connected");Serial.print("IP Address: ");Serial.println(WiFi.localIP());/* -------- OLED 初始化 -------- */u8g2.begin();u8g2.enableUTF8Print();// 必须开启 UTF-8，否则中文乱码/* -------- 启动 NTP -------- */timeClient.begin();}voidloop(){unsignedlongcurrentMillis=millis();/* 每秒更新一次显示 */if(currentMillis-lastUpdateTime>=interval){lastUpdateTime=currentMillis;// 获取天气数据WeatherData weatherData=getWeatherData();if(weatherData.city!=""){// 更新时间timeClient.update();String currentTime=timeClient.getFormattedTime();// OLED 显示u8g2.clearBuffer();u8g2.setFont(u8g2_font_wqy12_t_gb2312);// 中文字体u8g2.setCursor(0,15);u8g2.print("日期: "+extractDate(weatherData.timedate)+" "+currentTime);u8g2.setCursor(0,30);u8g2.print("城市: "+weatherData.city);u8g2.setCursor(0,45);u8g2.print("温度: "+weatherData.temperature);u8g2.setCursor(0,60);u8g2.print("天气: "+weatherData.weatherType);u8g2.sendBuffer();}}}/* ================= 获取天气数据 ================= */WeatherDatagetWeatherData(){HTTPClient http;WeatherData weatherData;http.begin(apiUrl);inthttpCode=http.GET();if(httpCode==200){String payload=http.getString();Serial.println(payload);DynamicJsonDocumentdoc(1024);DeserializationError error=deserializeJson(doc,payload);if(!error){weatherData.timedate=doc["time"].as<String>();weatherData.city=doc["cityInfo"]["city"].as<String>();weatherData.temperature=doc["data"]["wendu"].as<String>();weatherData.weatherType=doc["data"]["forecast"][0]["type"].as<String>();}}http.end();returnweatherData;}/* ================= 日期格式处理 ================= 输入：YYYY-MM-DD HH:MM:SS 输出：MM-DD */StringextractDate(String fullDate){intspaceIndex=fullDate.indexOf(' ');String datePart=fullDate.substring(0,spaceIndex);returndatePart.substring(5);}

六、关键技术点总结

1. U8g2 显示中文

   • 必须使用u8g2_font_wqy12_t_gb2312
   • 必须调用enableUTF8Print()

2. ESP32 网络请求

   • 使用HTTPClient
   • JSON 解析推荐ArduinoJson

3. 时间自动更新

   • NTPClient 负责时间
   • millis()控制刷新频率，避免阻塞

4. 性能注意

   • 不建议每秒请求天气 API
   • 可后续改为：天气 10 分钟更新一次，时间每秒更新