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標題: stm32+ESP8266 wifi獲取網絡時間和天氣 附源程序 [打印本頁]

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作者: 廖恒    時間: 2020-11-24 15:52
標題: stm32+ESP8266 wifi獲取網絡時間和天氣 附源程序
近期由于某些原因，玩了一下stm32+WiFi獲取網絡天氣和網絡時間。之前一直覺得這個東西會有點難度，其實，做完了才發現，其實那只是想象中的難而已。現在，將這幾天的成果分享一下，做個學習記錄，也分享給有需要的伙伴。
有關原文鏈接如下：https://blog.csdn.net/weixin_43952192/article/details/106877400
在文末有改良好的代碼，問題肯定是有的，但是比之前，好很多，有需要的朋友可以自己下載。
上面鏈接給的代碼其實是有問題的，經過測試，發現三點不足：1.RTC時鐘，僅僅只是RTC時間；2.程序運行一段時間后（三個小時內），100%會死機，因此基本可以判斷出，程序是有問題的具體原因不詳，貌似是堆棧溢出導致的；3.天氣更新情況，在沒有死機的情況下，看似是在更新，其實從串口調試助手可以看到，人機交互界面并沒有更新。
經過改善，滿足了以下要求：1.開機獲取網絡時間，之后將會由這個時間借助RTC繼續運行；2.在測試的三個小時內沒有再出現死機的情況；3.在測試的三個小時內，天氣每隔一段時間都會自動更新，并體現在LCD屏幕上。
一、測試要求（只說我用到的）
1.硬件：①stm32f103ZET6（我用的戰艦板，請用容量盡量大的模塊）②TFTLCD屏（我的是4.3寸）③ESP8266 WIFI串口模塊（串口3）④Jlink（程序燒錄）⑤串口線⑥路由器
2.軟件①keil5②串口調試助手
二、相關設置
**這里就不做過多的介紹，只做簡單的說明，有疑問請參考上面給出的鏈接。①WiFi串口模塊固件為AT固件②jlink需要安裝對應的驅動，用于程序的調試和燒錄③串口也需要對應的驅動，用于輸出調試信息
三、程序流程
其實簡單點說，就幾個步驟而已，我把他轉換成幾條AT指令，只需要按照下面步驟控制WiFi模塊，就可以獲取到網絡天氣和時間信息，如下：1.首先來看看獲取當前天氣情況①AT ack：OK //判斷WiFi模塊是否存在以及是否支持AT指令②ATE0 ack: OK //取消回顯，可要可不要，為了方便接下來演示，這句我就不寫進去了③AT+CWMODE=1 ack:OK //設置WiFi模塊為STA模式④AT+RST ack:OK //復位WiFi模塊⑥AT+CIPMUX=0 ack:OK //單連接模式⑦AT+CWJAP=“HUAWEI nova 5”,“b12345678” ack:WIFI GOT IP //連接熱點，對應的是熱點名和熱點密碼,注意，務必等待該條指令返回WIFI GOT IP后再發送下面的指令⑧AT+CIPSTART=“TCP”,“api.seniverse.com”,80 ack：OK //建立TCP連接⑨AT+CIPMODE=1 ack:OK //透傳模式⑩AT+CIPSEND ack:OK //AT+CIPMODE=1并且作為客戶端模式下，進入透傳模式(需要支持硬件流控，否則大量數據情況下會丟數據)模塊收到指令后先換行返回”>”，然后會發送串口接收到的數據。
發送完上面的指令，并正確返回后，發送下面一串數據（不需要換行）

1. GET https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=SWaCmu3LmzT_kS21g&location=changsha&language=zh-Hans&unit=c
   

復制代碼

//發送獲取天氣信息的網址，記得前面的GET，不可少
最后，記得發送一條退出透傳的指令，否則后面AT指令將無法發送：AT+CIPCLOSE ack:OK
為了方便大家查看，我保存了串口調試助手發送指令以及模塊返回情況，如下圖：

上圖中，最后一行，就是發送指令聯網后返回來的一串字符串，有些是亂碼，亂碼部分其實就是中文，只不多串口沒有對應的協議，沒辦法解析而已。這一串就是當前天氣情況，也是我們需要解析的部分，中文部分，我們是需要把它轉換成utf8格式的（具體請看代碼），整個解析過程代碼（其實很簡單的）如下：
//解析當前天氣
void parse_now_weather(void)
{
        u16 i = 0,j = 0,line = 0;
        int len = 0;
        char gbkstr[50] = {0};
        Now_Weather *weather_Structure = mymalloc(SRAMIN,sizeof(Now_Weather));
        printf("jieshou->1dayjson = %s\r\n",USART3_RX_BUF);
        for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
        {
                if(USART3_RX_BUF[ i] == 'n' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'a' && USART3_RX_BUF[i+2] == 'm' && USART3_RX_BUF[i+3] == 'e')
                {
                        while(USART3_RX_BUF[i+7] != '"')
                                weather_Structure->m_CityName[j++] = USART3_RX_BUF[7+(i++)];
                        weather_Structure->m_CityName[j] = '\0';
                        break;
                }
        }
        SwitchToGbk((const u8*)weather_Structure->m_CityName,strlen(weather_Structure->m_CityName),(u8 *)gbkstr,&len);  //獲取城市名稱轉換為gbk文件
        if(strstr(gbkstr,"衡陽") != NULL)
                LCD_ShowString(0,20,sizeof("hengyang")*8,16,16,"hengyang");
        else if(strstr(gbkstr,"長沙") != NULL)  
                LCD_ShowString(0,140,sizeof("changsha")*8,16,16,"changsha");
        
        j = 0;
        for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
        {
                if(USART3_RX_BUF[ i] == 't' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'e' && USART3_RX_BUF[i+2] == 'x' && USART3_RX_BUF[i+3] == 't')
                {
                        while(USART3_RX_BUF[i+7] != '"')
                                weather_Structure->m_Text[j++] = USART3_RX_BUF[7+(i++)];
                        weather_Structure->m_Text[j] = '\0';
                        break;
                }
        }
        memset(gbkstr,0,sizeof(gbkstr));
        if(flag == 1) line = 160;//長沙
        else if(flag == 2) line = 40;//衡陽
        SwitchToGbk((const u8*)weather_Structure->m_Text,strlen(weather_Structure->m_Text),(u8 *)gbkstr,&len);
        if(strstr(gbkstr,"陰") != NULL)
                LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast      ")*8,16,16,"overcast      ");
        else if(strstr(gbkstr,"多云") != NULL)
                LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast      ")*8,16,16,"cloudy        ");
        else if(strstr(gbkstr,"晴") != NULL)
                LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast      ")*8,16,16,"fine day      ");
        else if(strstr(gbkstr,"小雨") != NULL)
                LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast      ")*8,16,16,"light rain    ");
        else if(strstr(gbkstr,"中雨") != NULL)
                LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast      ")*8,16,16,"moderate rain ");
        else if(strstr(gbkstr,"大雨") != NULL)
                LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast      ")*8,16,16,"heavy rain    ");
        else if(strstr(gbkstr,"雷陣雨") != NULL)
                LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast      ")*8,16,16,"thunder shower");
        else if(strstr(gbkstr,"陣雨") != NULL)
                LCD_ShowString(88,line,sizeof("overcast      ")*8,16,16,"shower        ");

        
        j = 0;
        for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
        {
                if(USART3_RX_BUF[ i] == 't' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'e' && USART3_RX_BUF[i+2] == 'm' && USART3_RX_BUF[i+3] == 'p')
                {
                        while(USART3_RX_BUF[i+14] != '"')
                                weather_Structure->m_Temp[j++] = USART3_RX_BUF[14+(i++)];
                        weather_Structure->m_Temp[j] = '\0';
                        break;
                }
        }
        
        if(flag == 1) line = 220;//長沙
        else if(flag == 2) line = 100;//衡陽
        LCD_ShowString(100,line,25,20,16,(u8*)weather_Structure->m_Temp);        
        printf("wendu = %s\r\n",weather_Structure->m_Temp);
        
        j = 0;
        for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
        {
                if(USART3_RX_BUF[ i] == 'l' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'a' && USART3_RX_BUF[i+2] == 's' && USART3_RX_BUF[i+3] == 't')
                {
                        while(USART3_RX_BUF[i+14] != '"')
                                weather_Structure->m_LastUpdataTime[j++] = USART3_RX_BUF[14+(i++)];
                        weather_Structure->m_LastUpdataTime[j] = '\0';
                        break;
                }
        }
        if(flag == 1) line = 140;
        else if(flag == 2)line = 20;
        LCD_ShowString(210,line,200,20,16,(u8*)weather_Structure->m_LastUpdataTime);
        printf("1day_updata_time = %s\r\n",(u8*)weather_Structure->m_LastUpdataTime);
        
        myfree(SRAMIN,weather_Structure);
}
2.未來三天天氣情況和上面類似的，我就不演示了，直接上AT指令：①AT ack：OK //判斷WiFi模塊是否存在以及是否支持AT指令②ATE0 ack: OK //取消回顯，可要可不要，為了方便接下來演示，這句我就不寫進去了③AT+CWMODE=1 ack:OK //設置WiFi模塊為STA模式④AT+RST ack:OK //復位WiFi模塊⑥AT+CIPMUX=0 ack:OK //單連接模式⑦AT+CWJAP=“HUAWEI nova 5”,“b12345678” ack:WIFI GOT IP //連接熱點，對應的是熱點名和熱點密碼,注意，務必等待該條指令返回WIFI GOT IP后再發送下面的指令⑧AT+CIPSTART=“TCP”,“api.seniverse.com”,80 ack：OK //建立TCP連接⑨AT+CIPMODE=1 ack:OK //透傳模式⑩AT+CIPSEND ack:OK //AT+CIPMODE=1并且作為客戶端模式下，進入透傳模式(需要支持硬件流控，否則大量數據情況下會丟數據)模塊收到指令后先換行返回”>”，然后會發送串口接收到的數據。
完事之后，發送下面一串字符串，用于獲取未來三天天氣情況：

1. GET https://api.seniverse.com/v3/weather/daily.json?key=SWaCmu3LmzT_kS21g&location=changsha&language=zh-Hans&unit=c&start=0&days=5

復制代碼

最后，關閉透傳，發送和上面一樣的指令。
數據解析代碼如下：
//解析3天天氣
void parse_3days_weather(void)
{
        u16 i = 0,j = 0,line = 0;
        int len = 0;
        char gbkstr[50] = {0};
        Now_Weather *weather_Structure = mymalloc(SRAMIN,sizeof(Now_Weather));
        printf("jieshou->1dayjson = %s\r\n",USART3_RX_BUF);
        for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
        {
                if(USART3_RX_BUF[ i] == 'w' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'i' && USART3_RX_BUF[i+2] == 'n' && USART3_RX_BUF[i+3] == 'd')
                {
                        while(USART3_RX_BUF[i+17] != '"')
                                weather_Structure->m_WindDir[j++] = USART3_RX_BUF[17+(i++)];
                        weather_Structure->m_WindDir[j] = '\0';
                        break;
                }
        }
        SwitchToGbk((const u8*)weather_Structure->m_WindDir,strlen(weather_Structure->m_WindDir),(u8 *)gbkstr,&len);  //獲取城市名稱轉換為gbk文件
        if(flag == 1) line = 200;//長沙
        else if(flag == 2) line = 80;//衡陽
        LCD_Fill(220,45,320,61,BLACK);
        if(strstr(gbkstr,"北") != NULL)           
        {
                if(strstr(gbkstr,"西") != NULL)       LCD_ShowString(0,line,sizeof("southerly        ")*8,16,16,"Northwest wind   ");
                else if(strstr(gbkstr,"東") != NULL)  LCD_ShowString(0,line,sizeof("southerly        ")*8,16,16,"Northeastern wind");                                                                          
                else LCD_ShowString(0,line,sizeof("southerly        ")*8,16,16,"northerly        ");
                  
        }
        else if(strstr(gbkstr,"南") != NULL)  
        {
                if(strstr(gbkstr,"西") != NULL)      LCD_ShowString(0,line,sizeof("southerly        ")*8,16,16,"Southwest wind   ");
                else if(strstr(gbkstr,"東") != NULL) LCD_ShowString(0,line,sizeof("southerly        ")*8,16,16,"Southeast wind   ");
                else LCD_ShowString(0,line,sizeof("southerly        ")*8,16,16,"southerly        ");
        }

        j = 0;
        for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
        {
                if(USART3_RX_BUF[ i] == 's' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'p' && USART3_RX_BUF[i+2] == 'e' && USART3_RX_BUF[i+3] == 'e')
                {
                        while(USART3_RX_BUF[i+8] != '"')
                                weather_Structure->m_WindSpeed[j++] = USART3_RX_BUF[8+(i++)];
                        weather_Structure->m_WindSpeed[j] = '\0';
                        break;
                }
        }
        LCD_ShowString(200,line,sizeof(weather_Structure->m_WindSpeed)*8,16,16,(u8 *)weather_Structure->m_WindSpeed);   //顯示風速km/h
        
        j = 0;
        for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
        {
                if(USART3_RX_BUF[ i] == 's' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'c' && USART3_RX_BUF[i+2] == 'a' && USART3_RX_BUF[i+3] == 'l')
                {
                        while(USART3_RX_BUF[i+8] != '"')
                                weather_Structure->m_WindGrade[j++] = USART3_RX_BUF[8+(i++)];
                        weather_Structure->m_WindGrade[j] = '\0';
                        break;
                }
        }
        LCD_ShowString(160,line,sizeof(weather_Structure->m_WindGrade)*8,16,16,(u8 *)weather_Structure->m_WindGrade);
        
        
        j = 0;
        for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
        {
                if(USART3_RX_BUF[ i] == 'h' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'u' && USART3_RX_BUF[i+2] == 'm' && USART3_RX_BUF[i+3] == 'i')
                {
                        while(USART3_RX_BUF[i+11] != '"')
                                weather_Structure->m_Humi[j++] = USART3_RX_BUF[11+(i++)];
                        weather_Structure->m_Humi[j] = '\0';
                        break;
                }
        }
        if(flag == 1) line = 220;//長沙
        else if(flag == 2) line = 100;//衡陽
        LCD_ShowString(160,line,sizeof(weather_Structure->m_Humi)*8,16,16,(u8 *)weather_Structure->m_Humi);
        
        
        j = 0;
        for(i = 0; i < strlen((char *)USART3_RX_BUF); i++)
        {
                if(USART3_RX_BUF[ i] == 'l' && USART3_RX_BUF[i+1] == 'a' && USART3_RX_BUF[i+2] == 's' && USART3_RX_BUF[i+3] == 't')
                {
                        while(USART3_RX_BUF[i+14] != '"')
                                weather_Structure->m_LastUpdataTime[j++] = USART3_RX_BUF[14+(i++)];
                        weather_Structure->m_LastUpdataTime[j] = '\0';
                        break;
                }
        }
        
        LCD_ShowString(0,300,200,20,12,(u8*)weather_Structure->m_LastUpdataTime);
        printf("1day_updata_time = %s\r\n",(u8*)weather_Structure->m_LastUpdataTime);
        
        myfree(SRAMIN,weather_Structure);
}
3.獲取網絡時間套路類似的：①AT ack：OK //判斷WiFi模塊是否存在以及是否支持AT指令②ATE0 ack: OK //取消回顯，可要可不要，為了方便接下來演示，這句我就不寫進去了③AT+CWMODE=1 ack:OK //設置WiFi模塊為STA模式④AT+RST ack:OK //復位WiFi模塊⑥AT+CIPMUX=0 ack:OK //單連接模式⑦AT+CWJAP=“HUAWEI nova 5”,“b12345678” ack:WIFI GOT IP //連接熱點，對應的是熱點名和熱點密碼,注意，務必等待該條指令返回WIFI GOT IP后再發送下面的指令⑧AT+CIPSTART=“TCP”,“cgi.im.qq.com”,80 ack：OK //建立TCP連接⑨AT+CIPMODE=1 ack:OK //透傳模式⑩AT+CIPSEND ack:OK //AT+CIPMODE=1并且作為客戶端模式下，進入透傳模式(需要支持硬件流控，否則大量數據情況下會丟數據)模塊收到指令后先換行返回”>”，然后會發送串口接收到的數據。
發送完上面的指令后，發送下面一串字符GET http://cgi.im.qq.com
最后一樣，需要關閉透傳模式。
數據解析格式如下：
//獲取北京時間
u8 get_beijing_time(void)
{
        u8 *p;
        u8 res;
        
        u8 *resp;
        u8 *p_end;
//        u8 ipbuf[16];         //IP緩存
        p=mymalloc(SRAMIN,40);                                                        //申請40字節內存
        resp=mymalloc(SRAMIN,10);
        p_end=mymalloc(SRAMIN,40);
        
        sprintf((char*)p,"AT+CIPSTART=\"TCP\",\"%s\",%s",TIME_SERVERIP,TIME_PORTNUM);    //配置目標TCP服務器
        res = atk_8266_send_cmd(p,"OK",200);//連接到目標TCP服務器
        if(res==1)
        {
                myfree(SRAMIN,p);
                return 1;
        }
        delay_ms(300);
        atk_8266_send_cmd("AT+CIPMODE=1","OK",100);      //傳輸模式為：透傳        

        printf("設備 %s\r\n",p);
        
        CLR_BUF();
        atk_8266_send_cmd("AT+CIPSEND","OK",100);         //開始透傳
        printf("start trans...\r\n");

        u3_printf("GET http://cgi.im.qq.com\n\n");
        delay_ms(20);
        CLR_BUF();        
        delay_ms(1000);

        if(USART3_RX_STA != 0)
    {
                strncpy((char *)resp,"Date",5);
        USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA] = 0;
                //printf("get_tim_srt：%s\r\n",USART3_RX_BUF);
        if(strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*)resp))
        {      
                        strncpy((char *)resp,"GMT",4);
            p_end = (u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*)resp);
                        p = p_end - 9;
                        //printf("get_net_str %s\r\n",p);
                        nwt.hour = ((*p - 0x30)*10 + (*(p+1) - 0x30) + 8) % 24;  //GMT0-->GMT8

                        nwt.min = ((*(p+3) - 0x30)*10 + (*(p+4) - 0x30)) % 60;

                        nwt.sec = ((*(p+6) - 0x30)*10 + (*(p+7) - 0x30)) % 60;

                        nwt.year = ((*(p-5) - 0x30)*1000 + (*(p-4) - 0x30)*100+ (*(p-3) - 0x30)*10+ (*(p-2) - 0x30));

                        nwt.date = ((*(p-12) - 0x30)*10 + (*(p-11) - 0x30));

                        if        ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Jan")) nwt.month=1;
                        else if   ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Feb")) nwt.month=2;
                        else if   ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Mar")) nwt.month=3;
                        else if   ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Apr")) nwt.month=4;
                        else if   ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "May")) nwt.month=5;
                        else if   ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Jun")) nwt.month=6;
                        else if   ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Jul")) nwt.month=7;
                        else if   ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Aug")) nwt.month=8;
                        else if   ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Sep")) nwt.month=9;
                        else if   ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Oct")) nwt.month=10;
                        else if   ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Nov")) nwt.month=11;
                        else if   ((u8*)strstr((char*)USART3_RX_BUF,(char*) "Dec")) nwt.month=12;

                        CLR_BUF();
                                                                                                
                        printf("uddate:nettime!!!");
                        RTC_Set(nwt.year,nwt.month ,nwt.date ,nwt.hour ,nwt.min,nwt.sec);                                                                                       
                                                                                                               
            }
                CLR_BUF();                                                                                                               
    }               
        atk_8266_quit_trans();//退出透傳
        atk_8266_send_cmd("AT+CIPCLOSE","OK",50);         //關閉連接
        myfree(SRAMIN,p);
        myfree(SRAMIN,resp);
        myfree(SRAMIN,p_end);
        return 0;
}
最后附上代碼，請自行下載，謝謝。

全部資料51hei下載地址：
程序源碼-天氣+時間GUI.7z (6.76 MB, 下載次數: 440)

2020-11-24 16:28 上傳

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作者: nsj21n    時間: 2020-11-25 08:34
非常好的資料，可以借此學習ESP8266了，樓主能否秀幾張美圖以饗讀者，謝謝

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作者: lightday    時間: 2020-11-25 09:38
非常好，有空可以參考玩下。

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作者: lyMarvin    時間: 2020-11-25 12:51
感謝分享，有得玩兒的啦

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作者: 廖恒    時間: 2020-11-25 13:46

nsj21n 發表于 2020-11-25 08:34
非常好的資料，可以借此學習ESP8266了，樓主能否秀幾張美圖以饗讀者，謝謝

好的，回復在評論中了

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作者: 廖恒    時間: 2020-11-25 13:49
實物圖：

weather_GUI.jpg (4.64 MB, 下載次數: 178)

下載附件

2020-11-25 13:49 上傳

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作者: 廖恒    時間: 2020-11-25 14:18

nsj21n 發表于 2020-11-25 08:34
非常好的資料，可以借此學習ESP8266了，樓主能否秀幾張美圖以饗讀者，謝謝

實物發在下面哈

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作者: 劉全鑫    時間: 2020-11-25 19:06
好東西學習一下!樓主奈斯

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作者: smartphone    時間: 2021-1-14 11:25
很好的資料，可惜不懂

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作者: dalang_9793    時間: 2021-11-22 11:16
學習下，再弄個UI，不錯不錯

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作者: 2736284112    時間: 2022-1-21 20:44
博主是用什么軟件esp-12f發送天氣請求的呀？

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作者: feitian88888    時間: 2022-3-3 12:31
學習中，先獲取網絡時間試試

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作者: zhihong    時間: 2022-3-4 21:16
感謝哥們的共享，先下個有時間也砌一個玩玩，謝謝

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作者: YAYA0w0    時間: 2023-9-9 15:04
很好的東西感謝哥們兒

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作者: 西點鐘靈毓秀    時間: 2023-9-11 08:46
可以借此學習ESP8266

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