桌面时钟

一个可以显示简单信息的桌面时钟项目。

0. 定位

• 显示实时时间，小时级天气信息；

• 初始化时建立AP，其中运行简单的web服务器，用于配置网络

• 可联网更新时间和天气信息；

• 根据需求显示其他信息（如电脑运行信息）

1. 整体结构

硬件

MCU：ESP32

显示：SPI接口的1.44寸OLED屏幕

时间存储：DS1302 时钟芯片

控制输入：摇杆（兼容PS2手柄）

软件

Arduino 框架

分为Display、Network、Weather、Clock、Utils等模块

Display：封装显示相关的函数，提供整体样式刷新、时间显示、天气图标显示等功能，并加入了中文显示功能；

Network：网络配置、更新时间、天气数据；

Weather：天气信息处理；

Clock：DS1302芯片读写功能、时间信息处理；

Utils：小功能的封装，如结构体数据复制、摇杆状态读取。

2. 实现的关键环节

1. 显示屏适配

   显示屏驱动常见，但是屏幕尺寸不适合（此屏幕为128x128，所支持尺寸为160x128），因此找到Adafruit_GFX库修改显示参数以进行适配。

2. 中文字体显示

   Python脚本调用FreeType库，并以16*15的点阵为目标，生成显示数据，进而生成.h文件供引用。

3. 天气图标显示

   将和风天气的图标（SVG）格式转换为bmp，然后用python解析bmp文件格式，同样取模为32x32的显示数据，并生成.h文件供使用。

4. 天气信息更新

   心知天气提供的API，所返回的数据量大，且调用API所需的身份认证（hmac算法）暂时没有实现，因此使用腾讯云服务器作为中转，预先解析好数据，并以简化格式返回。

   云服务器上脚本基于flask框架，用Gunicorn（一个WSGI HTTP 服务器）运行，并由Nginx提供代理。暂时提供苏州和南京的天气数据，接口为http://weather.shadowc.ltd/weather/Nanjing，返回数据第一个字节T/F作为标志位，T表示有效，后续为今明两天天气信息，包括昼夜气象代码、高低温度、风向风速、降雨概率等。

5. 菜单逻辑设计

   以菜单表存储，每个菜单的状态提供上下左右和按键四个状态转移方向，目前已完成天气时间显示、网络配置、时间更新、天气更新功能。

3. TODOS

1. 优化菜单逻辑，增加分离时间和天气显示，天气显示信息可以在一屏放下；
2. 增加配置功能，可通过网页配置天气信息的位置；
3. 尝试通过修改芯片MAC地址，验证接入校园网；
4. 设计串口交互方式，可显示电脑状态信息。