動機

每天早上從查看短信、天氣、電子郵件開始，有時，當您感覺非常好并且最重要的是，新聞。但是，要查看這些，您需要在手機上打開手機短信應用、天氣應用和新聞應用，或者至少滾動瀏覽手機上的所有通知。

為了讓我的早晨，希望你的早晨更輕松一些，我的目標是為你的床頭柜制作一個屏幕，顯示每日預報和當前溫度，以及當天的新聞頭條。一目了然，您可以看到開始新的一天所需了解的所有信息：如何穿著得體以及昨晚發生的時事。

概述：系統和電源框圖

1 / 2 ?系統框圖

使用 Wifi Dongle 連接到 Wifi

要連接到 wifi，我需要一個 microUSB 接口、USB 轉 microUSB 適配器和一個 wifi 加密狗。在PocketBeagle上，我首先將引腳VBUS（P1_5）和VIN（P1_7）焊接在一起，并將引腳ID（P1_13）和GND（P1_15）焊接在一起，以備使用。然后，我將 microUSB 分線板連接到 PocketBeagle 上的 USB1 總線（引腳 7-15）。最后，我將 wifi 適配器插入 USB 轉 microUSB 適配器。有了 wifi 加密狗的硬件，我繼續進行連接到 wifi 的軟件方面。

USB-A 適配器和 wifi 加密狗。

在 Linux Cloud9 終端中，我運行以下代碼來連接到 wifi：

debian@beaglebone:/var/lib/cloud9/ENGI301/Project_01$ connmanctl

connmanctl》 enable wifi

Error wifi： Already enabled

connmanctl》 scan wifi

Scan completed for wifi

connmanctl》 services

*AR Rice IoT wifi_74da38de508b_5269636520496f54_managed_none

*A Rice Visitor wifi_74da38de508b_526963652056697369746f72_managed_none

Rice Owls wifi_74da38de508b_52696365204f776c73_managed_ieee8021x

eduroam wifi_74da38de508b_656475726f616d_managed_ieee8021x

DIRECT-f3-HP M15 LaserJet wifi_74da38de508b_4449524543542d66332d4850204d3135204c617365724a6574_managed_psk

connmanctl》 agent on

Agent registered

connmanctl》 connect wifi_74da38de508b_526963652056697369746f72_managed_none

Connected wifi_74da38de508b_526963652056697369746f72_managed_none

檢索天氣數據

為了檢索每日預報，我使用了 PyOWM，它是 OpenWeatherMap 的客戶端 Python 包裝庫。OpenWeatherMap （ http://openweathermap.com/ ） 是一種 API，可用于通過 API 密鑰檢索天氣數據。

from pyowm import OWM

我創建了一個免費帳戶并收到了一個 API 密鑰（免費訂閱*）。

API_key = ‘ada0a3424a34c9445c81fba49df33410’

owm = OWM（API_key）

接下來，對于我想要收集數據的位置，我找到了得克薩斯州休斯頓市的城市 ID，即 4699006。

#For Houston （city ID = 46990066）

obs = owm.weather_at_id（4699066）

定義這些變量后，我使用 get_weather 和 get_temperature 收集了三個溫度測量值。可以在 PyOWM 文檔的以下鏈接中找到其他查詢和電話：

https://buildmedia.readthedocs.org/media/pdf/pyowm/latest/pyowm.pdf

# Retrieve daily lows and highs as well as the current temperature

w = obs.get_weather（）

temp = w.get_temperature（‘fahrenheit’）

*免費訂閱對您可以調用和訪問的數據有限制。幸運的是，我可以訪問當前溫度以及當天的高低溫。有關訂閱訪問的更多信息，請訪問http://openweathermap.com/。

檢索新聞標題

為了檢索每日新聞標題，我導入了許多庫：

要求

bs4（美麗湯）

JSON

約會時間

“requests”是一個庫，當我從紐約時報網站上抓取數據（頭條新聞）時，它可以幫助我們發出 HTTP 請求。

import requests

url = “https://www.nytimes.com/”

r = requests.get（url）

“bs4”是一個幫助從 HTML 中解析數據的庫。有關 bs4 用法的更多信息，請訪問：https ：//www.crummy.com/software/BeautifulSoup/bs4/doc/ 。

from bs4 import BeautifulSoup

r_html = r.text

soup = BeautifulSoup（r_html， “html.parser”）

scripts = soup.find_all（‘script’）

“json”是一個可以編碼和解碼 JSON 的庫，JSON 是用 JavaScript 對象表示法編寫的文本。我使用 json 將 JSON 從網絡抓取的數據解碼為 Python。

import json

for script in scripts：

if ‘preloadedData’ in script.text：

jsonStr = script.text

jsonStr = jsonStr.split（‘=’， 1）［1］.strip（）

jsonStr = jsonStr.rsplit（‘;’， 1）［0］

jsonObj = json.loads（jsonStr）

使用這些庫，我可以找到并抓取新聞標題，以便稍后在 LCD 屏幕上顯示。

設置 LCD 屏幕

硬件：

從 LCD 屏幕到 PocketBeagle 上的 GPIO 和 SPI0 的連接。

為了將 LCD 屏幕物理連接到 PocketBeagle，我在 LCD 屏幕上使用了引腳 Vin、GND、CLK、MISO、MOSI、CS、D/C 和 RST。我將這些引腳連接到 PocketBeagle（SPI0 和 GPIO）上它們各自的引腳。可以在本文檔末尾的燒結圖中找到這些連接。

我遵循了 LCD 屏幕制造商提供的說明，可在此處找到：https://learn.adafruit.com/adafruit-2-dot-8-color-tft-touchscreen-breakout-v2/overview。*

*起初，盡管連接正確，但我的 LCD 屏幕并未與 PocketBeagle 連接。后來我發現是因為我錯過了關鍵的一步；必須通過焊接閉合 LCD 屏幕背面的 IM1、IM2 和 IM3 跳線：

使用前先將液晶屏上的IM1、IM2、IM3插孔焊好。

軟件：

為了在 PocketBeagle 上設置和使用 LCD 屏幕，我導入了幾個庫。我設置和使用 LCD 屏幕的分步過程基于制造商在此處提供的一組基本說明：http ：//learn.adafruit.com/adafruit-2-dot-8-color- tft-touchscreen-breakout-v2 。

數碼

木板

太平船務

adafruit_rgb_display

Adafruit_BBIO

時間

文本換行

“digitalio”是一個提供基本數字引腳支持的庫。

“板”是一個庫，用于描述和設置使用的引腳和板。“digitalio”和“board”一起使用：

import board

import digitalio

cs_pin = digitalio.DigitalInOut（board.P2_2）

dc_pin = digitalio.DigitalInOut（board.P2_4）

reset_pin = digitalio.DigitalInOut（board.P2_6）

spi = board.SPI（）

“PIL”是 Python 圖像庫。我特別發現此鏈接對于了解模塊和與模塊相關的用法非常有用：https ：//pillow.readthedocs.io/en/stable/ 。該庫用于實際顯示文本（天氣更新和新聞標題）液晶屏。

from PIL import Image， ImageDraw， ImageFont

“adafruit_rgb_display”是用于連接 LCD 屏幕 （ILI9341） 的庫。該庫是通過 LCD 屏幕的供應商推薦的。我按照此驅動程序的說明操作：https ：//github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPython_RGB_Display 。

import adafruit_rgb_display.ili9341 as ili9341

disp = ili9341.ILI9341（spi， rotation=90， cs=cs_pin， dc=dc_pin， rst=reset_pin，

baudrate=BAUDRATE）

為了遵循這一點，我還必須在安裝驅動程序之前安裝驅動程序的依賴項。說明可在此處找到：https ：//github.com/adafruit/CircuitPython_Community_Bundle 。為了將此驅動程序用于 ILI9341，還進行了其他安裝（在驅動程序的 README 文件中進行了描述）。通常，我按照以下步驟安裝必要的驅動程序：

sudo pip3 install Adafruit_Blinka

# if the Adafruit_Blinka installation does not work：

# sudo apt-get install python-setuptools

# sudo apt-get install python-dev

pip3 install adafruit-circuitpython-lis3dh

# Download the bundle zip file from the （CircuitPython_Community_Bundle link）

git submodule init

git submodule update

sudo apt-get install python3-venv

python3 -m venv .env

source .env/bin/activate

pip install circuitpython-build-tools

source .env/bin/activate

circuitpython-build-bundles --filename_prefix adafruit-circuitpython-bundle --library_location libraries --library_depth 2

sudo pip3 install adafruit-circuitpython-rgb-display

Adafruit_Blinka 鏡像 CircuitPython，這樣我就可以使用其他庫，例如“board”和“digitalio”。Digitalio 和板用于定義和描述 PocketBeagle 的引腳輸出，以便我們可以設置顯示。

使用“Adafruit_BBIO”以便我可以使用 GPIO 引腳，特別是按鈕。使用這個庫，用戶可以通過按下按鈕來控制顯示。

import Adafruit_BBIO.GPIO as GPIO

“時間”是一個庫，我專門用來記錄按下按鈕時經過的時間。記錄時間是必不可少的，因為當按下按鈕超過 2 秒時，設備將停止運行腳本。當按下按鈕少于 2 秒時，用戶可以在查看當天的天氣預報和新聞標題之間切換。

在液晶屏上顯示

為了在 LCD 屏幕上顯示內容，我們使用 PIL 庫，如下所示。此外，我還下載了一個不同字體的 zip 文件來幫助定義“fnt”。

def createRGB（disp）：

if disp.rotation % 180 == 90：

height = disp.width # we swap height/width to rotate it to landscape！

width = disp.height

else：

width = disp.width # we swap height/width to rotate it to landscape！

height = disp.height

image = Image.new（‘RGB’， （width， height））

# Reset the display

draw = ImageDraw.Draw（image）

draw.rectangle（（0， 0， width， height）， outline=0， fill=（0， 0， 0））

disp.image（image）

# Display the desired output

fnt = ImageFont.truetype（‘Pillow-master/Tests/fonts/FreeMono.ttf’， 16）

draw.text（（0，0）， text=cleand， fill = （255，255，255）， font=fnt）

disp.image（image）

return createRGB（disp）

使用按鈕控制顯示

我的設備允許用戶通過按下按鈕來控制他們希望看到的信息（天氣預報或新聞標題）。

我使用一個 1k 歐姆電阻將按鈕添加到從一個輸入到按鈕的 3.3V 輸入，并將對角線引腳從 3.3V 輸入連接到 PocketBeagle 上的 GPIO（白線）。

按鈕的電路連接。

具體來說，如果按鈕被按下的次數是奇數，則顯示天氣預報。連接后，設備將開始運行。如果用戶按下按鈕一次，就會顯示當天的天氣預報。如果再按一次該按鈕，新聞標題就會顯示在 LCD 屏幕上。連續按下按鈕將導致新聞標題和天氣預報在 LCD 屏幕上交替顯示。