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1.6.2 对上一步得到的字符串使用 HMAC-SHA1 的方式做哈希运算得到二进制结果，并用 Base64 的方式编码，得到一串哈希字符串
1.6.3 使用 URLEncode 上一步的结果进行编码，得到签名 sig
1.6.4 将sig作为第一步得到的参数字符串的最后一个参数
一、心知天气
HyperData 是心知天气的高精度气象数据产品，通过标准的 Restful API 接口，提供标准化的数据访问。无论是 APP、智能硬件还是企业级系统都可以轻松接入心知的精细化天气数据。最重要的是一些基础功能免费。
1.1 注册账号
1.2 申请产品获取专属密钥
具体步骤：进入控制台--->产品管理--->添加产品(天气数据API)--->申请免费版
1.3 查看专属密钥
具体步骤：进入控制台--->产品管理--->找到你的产品--->基本信息--->API密钥(事关安全，请勿轻易向他人透露)
1.4 阅读数据产品手册，了解相关信息
1.5 获取"天气实况"API接口地址
- 请求参数说明：（我们需要填充的是等号=后面的参数，例如：your_api_key）
参数名称
类型
默认值
必填
备注
key
String
无
是
你的API密钥
location
无
是
所查询的位置
language
zh-Hans
否
语言
unit
c
否
单位
- 返回结果示例：
{ "results": [ { "location": { "id": "C23NB62W20TF", "name": "西雅图", "country": "US", "path": "西雅图,华盛顿州,美国", "timezone": "America/Los_Angeles", "timezone_offset": "-07:00" }, "now": { "text": "多云", //天气现象文字 "code": "4", //天气现象代码 "temperature": "14", //温度，单位为c摄氏度或f华氏度 "feels_like": "14", //体感温度，单位为c摄氏度或f华氏度 "pressure": "1018", //气压，单位为mb百帕或in英寸 "humidity": "76", //相对湿度，0~100，单位为百分比 "visibility": "16.09", //能见度，单位为km公里或mi英里 "wind_direction": "西北", //风向文字 "wind_direction_degree": "340", //风向角度，范围0~360，0为正北，90为正东，180为正南，270为正西 "wind_speed": "8.05", //风速，单位为km/h公里每小时或mph英里每小时 "wind_scale": "2", //风力等级，请参考：http://baike.baidu.com/view/465076.htm "clouds": "90", //云量，单位%，范围0~100，天空被云覆盖的百分比 #目前不支持中国城市# "dew_point": "-12" //露点温度，请参考：http://baike.baidu.com/view/118348.htm #目前不支持中国城市# }, "last_update": "2015-09-25T22:45:00-07:00" //数据更新时间（该城市的本地时间） } ] }
那么，我们的重点工作就在于获取API密钥；心知天气支持两种 API 安全验证方式：
我的公钥：Pnqrgerh6idkcIs6U 我的私钥：STNnlCcI3dgZn5NLW
1.5.1 “私钥” 直接请求方式
这种方式比较简单粗暴，只需要将 API 密钥中的“私钥”作为 API 请求中的 key 参数值：（说明此方式较为方便，但请注意不要泄漏你的“私钥”）
这里我们只需要将your_private_key替换为我们的私钥即可，替换后的API接口地址如下：
https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=STNnlCcI3dgZn5NLW&location=beijing&language=zh-Hans&unit=c1.5.2 “公钥 + 私钥” 签名验证方式
“公钥 + 私钥” 验证方式更加安全。请求地址中只包含你的“公钥”以及用你的“私钥”制作的签名，因此不会在请求地址中泄露你的私钥。具体使用方式可以查看官方的详细介绍如何使用签名验证方式。
下面我将按照官方的步骤进行复现。
1.6 “公钥 + 私钥” 签名验证方式复现
1.6.1 构造验证参数字符串
数据格式要求：ts=UNIX时间戳&ttl=签名失效时间&uid=用户的公钥
①UNIX时间戳：
②签名失效时间：签名失效时间参数 ttl 是可选参数。如果忽略这个参数，生成的签名有效期默认为 1800 秒（30 分钟）。较短的有效期可以使签名更难被盗用，提高安全性，但请务必保证请求到达心知服务器的时间在签名有效期内，否则会鉴权失败；在这里我以24小时为例（24*60*60）s。
构造的结果：ts=1655945206&ttl=86400&uid=Pnqrgerh6idkcIs6U
1.6.2 对上一步得到的字符串使用 HMAC-SHA1 的方式做哈希运算得到二进制结果，并用 Base64 的方式编码，得到一串哈希字符串
HMAC-SHA1计算+Base64编码后的结果：0nmfAICtezPCqE417SM0oiZTQ68=
1.6.3 使用 URLEncode 上一步的结果进行编码，得到签名 sig
URLEncode编码后的结果：0nmfAICtezPCqE417SM0oiZTQ68%3D
1.6.4 将sig作为第一步得到的参数字符串的最后一个参数
拼接格式：ts=1655945206&ttl=86400&uid=Pnqrgerh6idkcIs6U&sig=签名sig
拼接后的结果：ts=1655945206&ttl=86400&uid=Pnqrgerh6idkcIs6U&sig=0nmfAICtezPCqE417SM0oiZTQ68%3D
1.6.5 组合替换得出API接口地址
API接口格式：https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?your_api_key&location=Nanchang&language=en&unit=c
这里我们只需要将your_api_key替换为上一步(2.6.4节)得出的结果即可，下面是替换后的最终结果：
https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?ts=1655945206&ttl=86400&uid=Pnqrgerh6idkcIs6U&sig=0nmfAICtezPCqE417SM0oiZTQ68%3D&location=Nanchang&language=en&unit=c1.6.6 在线测试
至此，整个签名验证方式全部执行完毕；在正式使用ESP8266进行访问之前，可以先对API接口地址进行在线Get测试，以免上述配置出现问题！传送门：在线GET请求测试
二、使用ESP8266进行访问测试
2.1 串口配置
/******************************************************************************\
函数功能：串口3初始化配置
硬件连接：USART3_TX - PB10 - 复用推挽输出
USART3_RX - PB11 - 上下拉输入
形参说明：
返 回 值：
\******************************************************************************/
void USART3_Init(u32 baud)
{
//1,打相应的外设时钟
RCC->APB2ENR |= 1<<3; //IOPB外设时钟使能
RCC->APB1ENR |= 1<<18;//USART3外设时钟使能
//2,配置GPIO工作模式: 通用推挽-3 复用推挽-B 上下拉输入-8 模拟输入-0
GPIOB->CRH &= 0xFFFF00FF;
GPIOB->CRH |= 0x00008B00;
//3,配置串口3的相应功能
RCC->APB1RSTR |= 1<<18; //开启USART3复位
RCC->APB1RSTR &= ~(1<<18); //关闭USART3复位
USART3->CR1 |= 1<<13; //USART模块使能
USART3->CR1 &= ~(1<<12);//字长：一个起始位，8个数据位，n个停止位
USART3->CR2 &= ~(3<<12);//1个停止位
//brr = clk / baud;
USART3->BRR = (36*1000000) / baud; //设置通信波特率
#ifdef USART3_IRQ_EN
USART3->CR1 |= 1<<5; //接收缓冲区非空中断使能
CM3_NVIC_SetPriority(USART3_IRQn, 0, 2); //设置中断优先级
#endif
USART3->CR1 |= 1<<3; //发送器使能
USART3->CR1 |= 1<<2; //接收器使能
}
/******************************************************************************\
函数功能：串口3发送字符串
形参说明：
返 回 值：
\******************************************************************************/
void USART3_Send_String(char *pstr)
{
while(*pstr != '\0')
{
USART3->DR = *pstr++; //1/72us
while(!(USART3->SR & 1<<7)){} //等待TDR发送数据缓冲器空
}
}
//串口3中断服务函数
u8 USART3_RX_BUFF[USART_RX_MAX];
u16 USART3_RX_CNT;
u8 USART3_RX_FLAG;
void USART3_IRQHandler(void)
{
if(USART3->SR & 1<<5) //判断是否是接收中断触发
{
TIM3->CNT = 0;
TIM3->CR1 |= 1<<0; //启动计数器
u8 tmp = USART3->DR; //1,保存数据 2,清除标志位
if(USART3_RX_CNT < USART_RX_MAX)
{
USART3_RX_BUFF[USART3_RX_CNT] = tmp;
USART3_RX_CNT++;
}
else USART3_RX_FLAG = 1; //缓冲区满了
}
}2.2 EPS8266 STA模式配置
char buff[50];
/******************************************************************************\
函数功能：核心函数-发送AT指令(自动判断是否成功,具备失败自动重发的能力)
形参说明：
返 回 值：0 - 成功 / 1 - 失败
\******************************************************************************/
u8 ESP8266_Send_AtCmd(char *cmd, char *ack)
{
u8 i;
u16 j;
for(i=0; i<5; i++)
{
USART3_Send_String(cmd); //1,把命令发出去
for(j=0; j<10*1000; j++) //60s
{
if(j%50==0) printf(">");
if(USART3_RX_FLAG) //2,确认是否收到回复
{
USART3_RX_CNT = 0;
USART3_RX_FLAG = 0;
if(strstr((char *)USART3_RX_BUFF, ack)) //3,确认收到的回复是否正确
{
printf("\n");
return 0;
}
}
Delay_Ms(1);
}
}
return 1;
}
/******************************************************************************\
函数功能：STA模式配置
形参说明：ssid - 热点名称
pwd - 热点密码
ip - 服务器ip
port 服务器端口号
返 回 值：
\******************************************************************************/
u8 ESP8266_STA_TCPClientMode_Init(const char *ssid, const char *pwd, const char *ip, const u16 port)
{
USART3_Send_String("AT+RST\r\n");
Delay_Ms(1000);
Delay_Ms(1000);
//1,发送AT测试指令
printf("1\n");
if(ESP8266_Send_AtCmd("AT\r\n", "OK")) return 0xE1;
//2,配置WIFI工作模式：STA模式
printf("2\n");
if(ESP8266_Send_AtCmd("AT+CWMODE=1\r\n", "OK")) return 0xE2;
//3,连接热点
printf("3\n");
snprintf(buff, sizeof(buff), "AT+CWJAP_DEF=\"%s\",\"%s\"\r\n", ssid, pwd);
if(ESP8266_Send_AtCmd(buff, "OK")) return 0xE3;
//4,查询本机IP
printf("4\n");
if(ESP8266_Send_AtCmd("AT+CIFSR\r\n", "OK")) return 0xE4;
//5,开启单连接
printf("5\n");
if(ESP8266_Send_AtCmd("AT+CIPMUX=0\r\n", "OK")) return 0xE5;
//6,连接服务器
printf("6\n");
snprintf(buff, sizeof(buff), "AT+CIPSTART=\"TCP\",\"%s\",%d\r\n", ip, port);
if(ESP8266_Send_AtCmd(buff, "OK")) return 0xE6;
printf("热点名称：%s\n", ssid);
printf("热点密码：%s\n", pwd);
printf("服务器IP：%s\n", ip);
printf("服务器端口号：%d\n", port);
return 0;
}
/******************************************************************************\
函数功能：客户端向服务器发送数据
形参说明：txData - 要发送的数据
返 回 值：0 - 成功 / 1 - 失败
\******************************************************************************/
u8 ESP8266_STA_TCPClient_SendData(char *txData)
{
snprintf(buff, sizeof(buff), "AT+CIPSEND=%d\r\n", strlen(txData));
if(ESP8266_Send_AtCmd(buff, ">")) return 1;
if(ESP8266_Send_AtCmd(txData, "SEND OK")) return 2;
return 0;
}2.3 主程序
//连接服务器所需信息
const char *ssid = "oooh"; //热点名称
const char *password = "12345678"; //热点密码
const char *ServerHost = "api.seniverse.com"; //服务器域名/服务器IP
const int ServerPort = 80; //服务器端口号
//心知天气HTTP请求所需信息
#define SigMode 0
#if SigMode //签名验证方式
const char *reqUserAPIKey = "ts=1655945206&ttl=86400&uid=Pnqrgerh6idkcIs6U&sig=0nmfAICtezPCqE417SM0oiZTQ68%3D"; //你的API密钥(3.2.5步的结果)
#else
const char *reqUserAPIKey = "&key=STNnlCcI3dgZn5NLW"; //私钥直接请求
#endif
const char *reqLocation = "NanChang"; //所查询的位置
const char *reqLanguage = "en"; //语言
const char reqUnit = 'c'; //单位
//用于存放最终组合出来的请求地址
char reqURL[512];
char keywords[3][20] = {"text", "code", "temperature"};
char result[3][20];
int main()
{
LED_Init();
BEEP_Init();
KEY_Init();
USART1_Init(115200); //串口1调试接口 - 串口调试助手
TIM1_Init(72, 1000*10); //辅助串口1接收数据
USART3_Init(115200); //串口3 - WIFI
TIM3_Init(72, 1000*10); //辅助串口3接收数据
//1,关键函数 - ESP8266 STA模式配置
do{}while(ESP8266_STA_TCPClientMode_Init(ssid, password, ServerHost, ServerPort));
//2,拼接请求地址
sprintf(reqURL, "GET https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?%s&location=%s&language=%s&unit=%c\n", reqUserAPIKey, reqLocation, reqLanguage, reqUnit);
BEEP = 1;
Delay_Ms(30);
BEEP = 0;
while(1) //轮询
{
if(KEY_Scan(0))
{
//3,在这里我选择通过按键的方式触发请求
printf("reqURL:%s, %d\n", reqURL, strlen((char *)reqURL));
ESP8266_STA_TCPClient_SendData(reqURL);
}
if(USART3_RX_FLAG)
{
printf("USART3_RX_BUFF:%s, %d\n", USART3_RX_BUFF, strlen((char *)USART3_RX_BUFF));
//解析天气
ESP8266_ReqRes_DataParsing((char *)USART3_RX_BUFF, keywords[0], result[0]);
ESP8266_ReqRes_DataParsing((char *)USART3_RX_BUFF, keywords[1], result[1]);
ESP8266_ReqRes_DataParsing((char *)USART3_RX_BUFF, keywords[2], result[2]);
printf("解析结果:\n");
for(u8 i=0; i<3; i++)
{
printf("%s : %s\n", keywords[i], result[i]);
}
USART3_RX_CNT = 0;
USART3_RX_FLAG = 0;
}
if(USART1_RX_FLAG)
{
printf("USART3_TX_BUFF:%s, %d\n", USART1_RX_BUFF, strlen((char *)USART1_RX_BUFF));
USART3_Send_String((char *)USART1_RX_BUFF);
USART1_RX_CNT = 0;
USART1_RX_FLAG = 0;
}
}
}
/******************************************************************************\
函数功能：解析请求响应的数据
形参说明：reqRes - 响应数据
keywords - 要解析的信息
result - 解析后的结果
返 回 值：
\******************************************************************************/
u8 ESP8266_ReqRes_DataParsing(char *reqRes, char *keywords, char *result)
{
char *p1 = NULL;
char *p2 = NULL;
if(strstr(reqRes, "last_update")) //判断请求响应的数据是否正确
{
p1 = strstr(reqRes, keywords); //查找关键词
if(p1)
{
p1 += strlen(keywords) + 3;
p2 = strstr(p1, "\""); //查找末端的 "
strncpy(result, p1, p2 - p1); //拷贝数据
return 0;
}
}
return 1;
}
具体的测试结果如下：
注：大家如果也是使用ESP8266进行访问，那这里的访问链接是有细微的不一样的。具体如下：（主要是新加入了GET命令）
三、 总结
这篇文章前前后后写了很久，中间有很多次次因为手贱使用了"Ctrl+Z"，导致码了很久的文字一夜回到解放前；本想摆烂，但是还是坚持了下来。毕竟做任何事情要有始有终。在此也非常感谢心知天气的技术人员提供的技术支持与帮助，万分感谢！
文章中出现的密钥，在大家看到这篇文章的时候，应该已经被我废除了；但是考虑到有些情况下只是想快速的访问一下天气，所以在此我也给大家留了一个做好的，有效期比较长(3年)的API接口地址，提供给能耐心看到这里的有缘人使用：
https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?ts=1656147796&ttl=94867200&uid=PepU6vrMa6uGoj-zf&sig=0iYKi3lf83bmQZSimvxd55OK23c%3D&location=Nanchang&language=en&unit=c版权声明：本文为qq_43417608原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。