# V1.0 功能基本完善

src/main.cpp

@@ -3,6 +3,29 @@
 #include <ESP8266WiFiMulti.h> // 多WiFi连接支持
 #include <PubSubClient.h>     // MQTT客户端
 
+// 定义调试宏
+#define DEBUG
+
+#ifdef DEBUG
+#define debugPrint(x) Serial.print (x)
+#define debugPrintln(x) Serial.println (x)
+#else
+#define debugPrint(x)
+#define debugPrintln(x)
+#endif
+
+// 定义SensorData结构体 声明一个SensorData类型的全局变量
+struct SensorData
+{
+  float voltage;
+  float current;
+  float power;
+  float temp;
+  float humidity;
+} sensorData;
+
+// 配置
+
 ESP8266WiFiMulti wifiMulti; // 多WiFi连接实例
 
 WiFiClient espClient;
@@ -15,6 +38,17 @@ void mqtt_callback (char *topic, byte *payload,
 void publishSensorData ();                // MQTT发布函数
 void reconnectMQTT ();                    // MQTT重连函数
 void checkWifiConnection ();              // WiFi连接检查函数
+void checkMqttConnection ();              // MQTT连接检查函数
+
+// bool parseHexJson (String jsonStr);       // 解析16进制字符串并返回数据
+bool parseCompactData (const char *data); // 解析紧凑型数据并返回数据
+
+bool getNanchangWeather (); // 获取天气信息并解析
+
+// 天气API配置
+const char *weatherHost = "restapi.amap.com";
+const String API_KEY = "95f833b07d781a2531f5e1516f466515"; // 替换为实际API密钥
+const String LOCATION_ADCODE = "360113";                   // 城市代码
 
 // MQTT相关配置信息
 const char *mqtt_broker_addr = "mqtt.lovelyqi.cn"; // 服务器地址
@@ -23,20 +57,8 @@ const char *mqtt_username = "wireless";            // 账号（非必须）
 const char *mqtt_password = "charge";              // 密码（非必须）
 const uint16_t mqtt_client_buff_size = 4096;       // 客户端缓存大小（非必须）
 String mqtt_client_id = "wireless_charge_client";  // 客户端ID
-const char *mqtt_topic_pub = "esp32/wireless_charge/pub"; // 需要发布到的主题
-const char *mqtt_topic_sub = "esp32/wireless_charge/sub"; // 需要订阅的主题
-
-// 定义SensorData结构体
-struct SensorData
-{
-  float voltage;
-  float current;
-  float power;
-  float temp;
-  float humidity;
-};
-
-SensorData sensorData; // 声明一个SensorData类型的全局变量
+const char *mqtt_topic_pub = "wireless_charger/status";  // 需要发布到的主题
+const char *mqtt_topic_sub = "wireless_charger/control"; // 需要订阅的主题
 
 // 初始化函数
 void
@@ -60,40 +82,52 @@ setup ()
   mqttClient.setServer (mqtt_broker_addr, mqtt_broker_port);
   // mqttClient.setBufferSize (mqtt_client_buff_size);
   mqttClient.setCallback (mqtt_callback);
+
+  getNanchangWeather (); // 获取天气信息并解析
 }
 
 void
 loop ()
 {
-  unsigned long currentMillis = millis (); // 读取当前时间
+  // unsigned long currentMillis = millis (); // 读取当前时间
 
-  // 1. 处理串口数据接收
+  // 处理串口数据接收
   if (Serial.available () > 0)
     {
       String jsonStr = Serial.readStringUntil ('\n');
       if (jsonStr.startsWith ("{"))
         {
-          parseJSON (jsonStr);
+          // parseHexJson (jsonStr);
+          parseCompactData (jsonStr.c_str ());
         }
-    }
-  Serial.println ("Serial read Done");
-
-  // 2. 维护MQTT连接
-  if (!mqttClient.connected ())
+      else
         {
-      reconnectMQTT (); // MQTT重连函数
+          Serial.println ("Invalid JSON format");
+        }
     }
-  // mqttClient.loop (); // 维持MQTT心跳
-  Serial.println ("mqttClient.connected()");
 
-  // 3. 定时上传数据（10秒间隔）
+  // 维护WiFi连接
+  checkWifiConnection ();
+  // 维护MQTT连接
+  checkMqttConnection ();
+
+  // 定时上传数据（ xxx ms间隔 ）
   static unsigned long lastUpload = 0;
-  if (millis () - lastUpload > 10000)
+  if (millis () - lastUpload > 500)
     {
       publishSensorData ();
+      mqttClient.loop (); // 维持MQTT心跳
       lastUpload = millis ();
     }
 
+  // 定时获取温湿度信息（ 5 s间隔 ）
+  static unsigned long lastGetTemp = 0;
+  if (millis () - lastGetTemp > 5000)
+    {
+      getNanchangWeather ();
+      lastGetTemp = millis ();
+    }
+
 // 4. 处理低功耗需求
 #ifdef LOW_POWER_MODE
   ESP.deepSleep (30e6); // 30秒深度睡眠
@@ -105,7 +139,7 @@ loop ()
 void
 parseJSON (String jsonStr)
 {
-  StaticJsonDocument<256> doc;
+  DynamicJsonDocument doc (256); // 动态分配内存
   DeserializationError error = deserializeJson (doc, jsonStr);
 
   if (!error)
@@ -120,6 +154,10 @@ parseJSON (String jsonStr)
       if (sensorData.voltage < 4.5)
         Serial.println ("电压异常！");
     }
+  else
+    {
+      Serial.println ("JSON解析失败");
+    }
 }
 
 // 串口中断接收
@@ -128,7 +166,7 @@ serialEvent ()
 {
   String jsonData = Serial.readStringUntil ('\n');
   if (jsonData.startsWith ("{"))
-    parseJSON (jsonData);
+    parseCompactData (jsonData.c_str ());
 }
 
 // MQTT消息回调函数，该函数会在PubSubClient对象的loop方法中被调用
@@ -148,7 +186,8 @@ mqtt_callback (char *topic, byte *payload, unsigned int length)
 void
 publishSensorData ()
 {
-  StaticJsonDocument<200> doc;
+  DynamicJsonDocument doc (256); // 动态分配内存
+
   doc["voltage"] = sensorData.voltage;
   doc["current"] = sensorData.current;
   doc["power"] = sensorData.power;
@@ -159,7 +198,7 @@ publishSensorData ()
   char payload[256];
   serializeJson (doc, payload);
 
-  if (mqttClient.publish ("homeassistant/charger/state", payload))
+  if (mqttClient.publish (mqtt_topic_pub, payload))
     {
       Serial.println ("Data published");
     }
@@ -179,7 +218,8 @@ reconnectMQTT ()
 
   delay (100);
 
-  if (mqttClient.connected ()) // 每个客户端需要有唯一的ID，不然上线时会把其他相同ID的客户端踢下线
+  if (mqttClient
+          .connected ()) // 每个客户端需要有唯一的ID，不然上线时会把其他相同ID的客户端踢下线
     {
       Serial.println ("MQTT Connected");
       mqttClient.publish (mqtt_topic_pub,
@@ -201,3 +241,190 @@ checkWifiConnection ()
       WiFi.reconnect ();
     }
 }
+
+// MQTT连接检查
+void
+checkMqttConnection ()
+{
+  if (!mqttClient.connected ())
+    {
+      reconnectMQTT (); // MQTT重连函数
+    }
+}
+
+// 非标准JSON解析函数
+
+// 十六进制转换器
+uint16_t
+hex4ToUint (const char *p)
+{
+  uint16_t val = 0;
+  for (uint8_t i = 0; i < 4; i++)
+    {
+      val <<= 4;
+      if (*p >= '0' && *p <= '9')
+        {
+          val |= *p - '0';
+        }
+      else if (*p >= 'A' && *p <= 'F')
+        {
+          val |= *p - 'A' + 10;
+        }
+      p++;
+    }
+  return val;
+}
+// // 输入示例：{"vol":1069,"cur":0037,"pwr":00E7,"tmp":0CA2,"hum":0BF6}
+// bool
+// parseHexJson (String jsonStr)
+// {
+//   // 键名位置查找（基于固定结构优化）
+//   const char *key_pos[5] = {
+//     strstr (jsonStr.c_str (), "\"vol\":"), // 电压位置
+//     strstr (jsonStr.c_str (), "\"cur\":"), // 电流位置
+//     strstr (jsonStr.c_str (), "\"pwr\":"), // 功率位置
+//     strstr (jsonStr.c_str (), "\"tmp\":"), // 温度位置
+//     strstr (jsonStr.c_str (), "\"hum\":")  // 湿度位置
+//   };
+
+//   // 校验键名完整性
+//   for (uint8_t i = 0; i < 5; i++)
+//     {
+//       if (!key_pos[i])
+//         return false;
+//       key_pos[i] += 5; // 跳过键名部分（如"vol":）
+//     }
+
+//   // 逐字段解析（固定4字节长度）
+//   sensorData.voltage = hex4ToUint (key_pos[0]) / 100;
+//   Serial.println (key_pos[0]);
+//   Serial.println (hex4ToUint ("109A"));
+//   sensorData.current = hex4ToUint (key_pos[1]) / 100;
+//   sensorData.power = hex4ToUint (key_pos[2]) / 100;
+//   Serial.println (sensorData.power);
+//   sensorData.temp = hex4ToUint (key_pos[3]) / 100;
+//   sensorData.humidity = hex4ToUint (key_pos[4]) / 100;
+
+//   return true;
+// }
+
+// 接收端解析函数（返回解析成功状态）
+bool
+parseCompactData (const char *data)
+{
+  // 格式验证（长度26字节：{xxxx,xxxx,xxxx,xxxx,xxxx}）
+  if (data[0] != '{' || data[25] != '}')
+    {
+      Serial.println ("Failed to parse data, invalid format.");
+      return false;
+    }
+
+  // 分割缓冲区初始化
+  char segment[5] = { 0 }; // 4字符+终止符
+  uint16_t params[5];      // 存储解析出的五个参数
+  uint8_t paramIndex = 0;
+  uint8_t charIndex = 0;
+
+  // 逐字符解析（1-24字符区间）
+  for (uint16_t i = 1; i < 25; i++)
+    {
+      if (data[i] == ',' || i == 24)
+        { // 分隔符或结尾触发转换
+          params[paramIndex++] = strtoul (segment, NULL, 16);
+          memset (segment, 0, 5);
+          charIndex = 0;
+        }
+      else
+        {
+          segment[charIndex++] = data[i];
+        }
+    }
+
+  // 检查是否成功解析了五个参数
+  if (paramIndex != 5)
+    {
+      Serial.println ("Failed to parse data, not enough parameters.");
+      return false;
+    }
+
+  // 将解析出的数据按顺序赋值给全局的sensorData结构体
+  sensorData.voltage = params[0] / 100.0f;
+  sensorData.current = params[1] / 100.0f;
+  sensorData.power = params[2] / 100.0f;
+  // sensorData.temp = params[3] / 100.0f;
+  // sensorData.humidity = params[4] / 100.0f;
+
+  // Serial.println (sensorData.voltage);
+  // Serial.println (sensorData.current);
+  // Serial.println (sensorData.power);
+  // Serial.println (sensorData.temp);
+  // Serial.println (sensorData.humidity);
+
+  return true;
+}
+
+// 封装函数：获取南昌温湿度
+bool
+getNanchangWeather ()
+{
+  WiFiClient client;
+  const int httpPort = 80;
+
+  if (!client.connect (weatherHost, httpPort))
+    {
+      Serial.println ("Connection failed");
+      return false;
+    }
+
+  // 构建API请求URL
+  String url = "/v3/weather/weatherInfo?key=" + API_KEY
+               + "&city=" + LOCATION_ADCODE + "&extensions=base";
+
+  // 发送HTTP请求
+  client.print (String ("GET ") + url + " HTTP/1.1\r\n" + "Host: "
+                + weatherHost + "\r\n" + "Connection: close\r\n\r\n");
+
+  // 等待响应
+  unsigned long timeout = millis ();
+  while (client.available () == 0)
+    {
+      if (millis () - timeout > 500)
+        {
+          client.stop ();
+          return false;
+        }
+    }
+
+  // 读取HTTP响应头
+  while (client.available ())
+    {
+      String line = client.readStringUntil ('\n');
+      if (line == "\r")
+        {
+          break;
+        }
+    }
+
+  // client.readStringUntil ('{');
+  // String src = client.readStringUntil ('}');
+  // Serial.println (src);
+
+  // 解析JSON数据
+  DynamicJsonDocument doc (1024);
+  DeserializationError error = deserializeJson (doc, client);
+  if (error)
+    {
+      Serial.print ("JSON解析失败: ");
+      Serial.println (error.c_str ());
+      return false;
+    }
+
+  // 提取温湿度数据
+  JsonObject results_0 = doc["lives"][0];
+
+  sensorData.temp = results_0["temperature_float"];
+  sensorData.humidity = results_0["humidity_float"];
+
+  client.stop ();
+  return true;
+}