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[ESP8266/ESP32] 基于FireBeetle 2 ESP32-C5的天气时钟

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本帖最后由豆爸于 2025-9-21 10:28 编辑

一、设计思路

项目概述本项目旨在利用FireBeetle 2 ESP32-C5开发板和0.96英寸OLED显示屏，制作一个能够显示实时时间、日期和天气信息的桌面时钟。设备通过WiFi连接到互联网，从NTP服务器获取准确时间，并从天气API获取实时天气数据。
硬件设计

主控芯片：FireBeetle 2 ESP32-C5（RISC-V架构，支持WiFi和蓝牙）
显示屏：0.96英寸OLED（SSD1306驱动，128x64分辨率，I2C接口）
连接方式：使用ESP32-C5的专用I2C引脚（SDA:9, SCL:10）连接OLED

软件设计

开发环境：Arduino IDE
主要库：U8g2（显示）、WiFiMulti（WiFi连接）、ArduinoJson（JSON解析）、NTPClient（时间同步）

界面设计考虑到OLED屏幕尺寸较小（128x64），界面设计采用简洁的三行布局：

第一行（顶部）：显示日期和星期，格式：MM月DD日星期X（例如：09月21日星期六）
第二行（中部）：显示时间，格式：HH:MM:SS（例如：07:53:30）
第三行（底部）：显示天气信息，格式：天气状况温度℃ 湿度（例如：晴 25.5℃ 50%）

二、硬件介绍

1. 主控芯片：FireBeetle 2 ESP32-C5开发板

核心模组：乐鑫ESP32-C5（试用版为ECO1，正式版为ECO2），是一款支持Wi-Fi 6和蓝牙5.0的RISC-V单核芯片，兼具高性能与低功耗特性。
丰富资源：内置4MB Flash，512KB SRAM，提供充足的程序存储和运行空间。
开发优势：兼容Arduino IDE，开发便捷，生态丰富。

2. 扩展板：FireBeetle 2 ESP32-C5专用IO扩展板

功能：将开发板的引脚以排针形式引出，无需焊接即可快速连接各种传感器和执行器，极大方便了原型开发。

3. 显示设备：0.96英寸OLED显示屏

接口：I2C通信协议，地址0x3C。
特性：分辨率128x64，SSD1306驱动。
连接：通过扩展板的I2C接口（IO10， IO9）与主板连接。

三、引脚及说明

四、流程图

五、项目制作过程

1. 安装Arduino IDE

从官网下载并安装Arduino IDE 2.3.6版本，https://downloads.arduino.cc/arduino-ide/arduino-ide_2.3.6_Windows_64bit.exe

打开Arduino IDE安装包，按默认选项，点击下一步进行安装。

2. 安装ESP32开发板支持包

1、打开Arduino IDE，进入文件 -> 首选项，在附加开发板管理器网址中输入：https://jihulab.com/esp-mirror/e ... esp32_index_cn.json

2、打开工具 -> 开发板 -> 开发板管理器，搜索esp32。

3、在开发板管理器中，找到**esp32 by Espressif Systems**，点击版本下拉菜单，选择 3.3.0-alpha1-cn 进行安装。

3. 安装相应的库

1、U8g2库：用于驱动OLED屏幕，功能强大，支持大量显示控件和字体。通过项目 -> 加载库 -> 管理库搜索U8g2安装。

2、ArduinoJson库：用于解析从天气API返回的JSON数据。同样通过库管理器搜索ArduinoJson安装（v7.x版本）。

4. 编写代码

创建新的Arduino项目，并编写代码：

<font face="微软雅黑">#include <Arduino.h>
#include <U8g2lib.h>
#include "WiFiMulti.h"
#include <time.h>
#include <WiFiClient.h>
#include <ArduinoJson.h>

// -------------------------- 1. 硬件与配置参数 --------------------------
#define I2C_SDA 9    // ESP32-C5专用I2C引脚
#define I2C_SCL 10  
const char* WIFI_SSID =     "你的WiFi名称";        // 你的WiFi名称
const char* WIFI_PWD =      "你的WiFi密码";        // 你的WiFi密码
const char* YT_APPID =      "易天API APPID";      // 易天API APPID
const char* YT_APPSECRET =  "易天API密钥";         // 易天API密钥
const char* YT_API_URL =    "v1.yiketianqi.com";
const char* YT_CITYID =     "101110101";         // 西安城市ID

// NTP服务器配置
const char* ntpServer1 = "pool.ntp.org";
const char* ntpServer2 = "time.nist.gov";
const char* ntpServer3 = "ntp.aliyun.com";

// 时区配置（东8区，无夏令时）
const long gmtOffset_sec = 8 * 3600;
const int daylightOffset_sec = 0;

WiFiMulti wifiMulti;
WiFiClient httpClient;

// 初始化OLED屏幕
U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_SW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* clock=*/ I2C_SCL, /* data=*/ I2C_SDA, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);

// 天气数据结构体
struct WeatherInfo {
 String city;       // 城市名
 String condition;  // 天气状况
 float temp;        // 实时温度（℃）
 String humidity;   // 湿度
 String wind;       // 风向和风力
 bool isValid;      // 数据是否有效
};
WeatherInfo g_weather = {"未知", "未知", 0, "未知", "未知", false};

// 天气更新计时器
unsigned long g_lastWeatherUpdate = 0;
const unsigned long WEATHER_UPDATE_INTERVAL = 300000; // 5分钟

// -------------------------- 函数声明 --------------------------
void initWiFiConn();
void initNTPTime();
bool updateWeather();
bool parseWeatherResponse(const String& response);
String getWeekdayCN(int wday, bool fullFormat = true); // 在这里指定默认参数
void printLocalTime();
void logDebug(const String& msg);
void drawCenteredString(int y, const String &str, const uint8_t *font = u8g2_font_wqy14_t_gb2312);

// -------------------------- 主函数 --------------------------
void setup() {
 Serial.begin(115200);
 
 // 初始化OLED屏幕
 u8g2.begin();
 u8g2.enableUTF8Print();  // 启用UTF8打印支持

 Serial.println();
 Serial.println("开始连接WiFi...");
 
 WiFi.mode(WIFI_STA);
 wifiMulti.addAP(WIFI_SSID, WIFI_PWD);

 // 显示连接提示
 u8g2.firstPage();
 do {
   u8g2.setFont(u8g2_font_wqy14_t_gb2312);
   u8g2.setCursor(10, 30);
   u8g2.print("连接WiFi中...");
} while (u8g2.nextPage());

 // 等待WiFi连接
 unsigned long startTime = millis();
 while (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) {
   delay(500);
   Serial.print(".");
   
   // 超时处理（30秒）
   if (millis() - startTime > 30000) {
     Serial.println("WiFi连接超时");
     u8g2.firstPage();
     do {
       u8g2.setFont(u8g2_font_wqy14_t_gb2312);
       u8g2.setCursor(10, 30);
       u8g2.print("WiFi连接超时");
    } while (u8g2.nextPage());
     delay(2000);
     break;
  }
}

 if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
   Serial.println();
   Serial.println("WiFi连接成功!");
   Serial.print("IP地址: ");
   Serial.println(WiFi.localIP());

   // 显示连接成功
   u8g2.firstPage();
   do {
     u8g2.setFont(u8g2_font_wqy14_t_gb2312);
     u8g2.setCursor(10, 30);
     u8g2.print("WiFi连接成功");
     u8g2.setCursor(10, 50);
     u8g2.print("IP: ");
     u8g2.print(WiFi.localIP().toString());
  } while (u8g2.nextPage());
   delay(1000);

   // 配置NTP时间同步
   configTime(gmtOffset_sec, daylightOffset_sec, ntpServer1, ntpServer2, ntpServer3);
   Serial.println("NTP配置完成，等待时间同步...");
   
   // 显示同步提示
   u8g2.firstPage();
   do {
     u8g2.setFont(u8g2_font_wqy14_t_gb2312);
     u8g2.setCursor(10, 30);
     u8g2.print("同步时间中...");
  } while (u8g2.nextPage());

   // 等待时间同步完成
   struct tm timeinfo;
   startTime = millis();
   while (!getLocalTime(&timeinfo)) {
     delay(500);
     Serial.print(".");
     
     // 超时处理（15秒）
     if (millis() - startTime > 15000) {
       Serial.println("时间同步超时");
       u8g2.firstPage();
       do {
         u8g2.setFont(u8g2_font_wqy14_t_gb2312);
         u8g2.setCursor(10, 30);
         u8g2.print("时间同步超时");
      } while (u8g2.nextPage());
       delay(2000);
       break;
    }
  }
   
   if (getLocalTime(&timeinfo)) {
     Serial.println("时间同步成功");
     printLocalTime();
  }

   // 首次获取天气
   updateWeather();
   g_lastWeatherUpdate = millis();
}
}

void loop() {
 // 检查WiFi连接
 if (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) {
   u8g2.firstPage();
   do {
     u8g2.setFont(u8g2_font_wqy14_t_gb2312);
     u8g2.setCursor(10, 30);
     u8g2.print("WiFi已断开");
  } while (u8g2.nextPage());
   delay(1000);
   return;
}

 // 定时更新天气（每5分钟）
 if (millis() - g_lastWeatherUpdate >= WEATHER_UPDATE_INTERVAL) {
   if (updateWeather()) {
     g_lastWeatherUpdate = millis();
  } else {
     // 如果更新失败，10秒后重试
     g_lastWeatherUpdate = millis() - WEATHER_UPDATE_INTERVAL + 10000;
  }
}

 // 获取当前时间并显示
 struct tm timeinfo;
 if (!getLocalTime(&timeinfo)) {
   u8g2.firstPage();
   do {
     u8g2.setFont(u8g2_font_wqy14_t_gb2312);
     u8g2.setCursor(10, 30);
     u8g2.print("时间获取失败");
  } while (u8g2.nextPage());
   delay(1000);
   return;
}

 // 在OLED上显示所有信息
 u8g2.firstPage();
 do {
   // 第一行：日期和星期
   char dateStr[12];
   sprintf(dateStr, "%02d月%02d日", timeinfo.tm_mon + 1, timeinfo.tm_mday);
   String dateWeekStr = String(dateStr) + " " + getWeekdayCN(timeinfo.tm_wday, true); // 明确指定参数
   drawCenteredString(13, dateWeekStr);
   
   // 第二行：时间（大字体）
   char timeStr[9];
   sprintf(timeStr, "%02d:%02d:%02d",
           timeinfo.tm_hour,
           timeinfo.tm_min,
           timeinfo.tm_sec);
   
   // 居中显示时间
   drawCenteredString(42, timeStr, u8g2_font_logisoso24_tn);
   
   // 第三行：天气信息
   if (g_weather.isValid) {
     String weatherStr = g_weather.condition + " " + String(g_weather.temp, 1) + "℃ " + g_weather.humidity;
     drawCenteredString(62, weatherStr);
  } else {
     // 居中显示"天气获取中..."
     drawCenteredString(62, "天气获取中...");
  }
} while (u8g2.nextPage());

 delay(1000);
}

// -------------------------- 功能函数 --------------------------
bool updateWeather() {
 Serial.println("开始更新天气数据...");
 
 // 连接服务器
 if (!httpClient.connect(YT_API_URL, 80)) {
   Serial.println("天气服务器连接失败");
   g_weather.isValid = false;
   return false;
}

 // 发送API请求
 String request = "GET /free/day?appid=" + String(YT_APPID) +
                  "&appsecret=" + String(YT_APPSECRET) +
                  "&cityid=" + String(YT_CITYID) +
                  "&unescape=1 HTTP/1.1\r\n" +
                  "Host: " + YT_API_URL + "\r\n" +
                  "Connection: close\r\n\r\n";

 httpClient.print(request);
 
 // 等待响应
 unsigned long startTime = millis();
 while (!httpClient.available() && millis() - startTime < 5000) {
   delay(100);
}
 
 if (!httpClient.available()) {
   Serial.println("天气响应超时");
   httpClient.stop();
   g_weather.isValid = false;
   return false;
}

 // 读取HTTP状态行
 String statusLine = httpClient.readStringUntil('\n');
 Serial.println("HTTP状态: " + statusLine);
 
 // 检查HTTP状态码
 if (statusLine.indexOf("200") == -1) {
   Serial.println("HTTP错误: " + statusLine);
   httpClient.stop();
   g_weather.isValid = false;
   return false;
}
 
 // 跳过HTTP头部
 while (httpClient.available()) {
   String line = httpClient.readStringUntil('\n');
   if (line == "\r") {
     break; // 头部结束
  }
}

 // 读取JSON响应
 String response = "";
 while (httpClient.available()) {
   response += httpClient.readString();
}
 httpClient.stop();

 // 打印响应前200字符用于调试
 Serial.println("响应内容: " + response.substring(0, 200));
 
 // 处理空响应
 if (response.isEmpty()) {
   Serial.println("天气响应为空");
   g_weather.isValid = false;
   return false;
}

 // 解析天气数据
 if (parseWeatherResponse(response)) {
   Serial.println("天气更新成功: " + g_weather.city + " " + g_weather.condition + " " + String(g_weather.temp, 1) + "℃ " + g_weather.humidity);
   return true;
} else {
   Serial.println("天气解析失败");
   g_weather.isValid = false;
   return false;
}
}

bool parseWeatherResponse(const String& response) {
 // 清理响应中的可能存在的非法字符
 String cleanResponse = response;
 cleanResponse.trim();
 
 // 检查响应是否以{开头，以}结尾（基本JSON验证）
 if (!cleanResponse.startsWith("{") || !cleanResponse.endsWith("}")) {
   Serial.println("响应不是有效的JSON格式");
   
   // 尝试找到JSON开始和结束位置
   int jsonStart = cleanResponse.indexOf('{');
   int jsonEnd = cleanResponse.lastIndexOf('}');
   
   if (jsonStart >= 0 && jsonEnd > jsonStart) {
     cleanResponse = cleanResponse.substring(jsonStart, jsonEnd + 1);
     Serial.println("提取的JSON: " + cleanResponse);
  } else {
     return false;
  }
}

 JsonDocument doc;
 DeserializationError error = deserializeJson(doc, cleanResponse);

 if (error) {
   Serial.println("JSON解析错误: " + String(error.c_str()));
   return false;
}

 // 检查核心字段
 if (doc["city"].isNull() || doc["wea"].isNull() || doc["tem"].isNull()) {
   Serial.println("JSON字段缺失");
   
   // 打印所有可用字段用于调试
   Serial.println("可用字段:");
   for (JsonPair kv : doc.as<JsonObject>()) {
     Serial.printf(" %s: %s\n", kv.key().c_str(), kv.value().as<String>().c_str());
  }
   
   return false;
}

 // 根据API响应格式更新解析逻辑
 g_weather.city = doc["city"].as<String>();
 g_weather.condition = doc["wea"].as<String>();
 
 // 温度字段可能是字符串，需要转换为整数
 String tempStr = doc["tem"].as<String>();
 g_weather.temp = tempStr.toFloat();

 // 添加湿度信息
 if (!doc["humidity"].isNull()) {
   g_weather.humidity = doc["humidity"].as<String>();
} else {
   g_weather.humidity = "未知";
}
 
 // 添加风力信息
 if (!doc["win"].isNull() && !doc["win_speed"].isNull()) {
   g_weather.wind = doc["win"].as<String>() + doc["win_speed"].as<String>();
} else {
   g_weather.wind = "未知";
}
 
 g_weather.isValid = true;

 return true;
}

// 修改函数定义，移除默认参数
String getWeekdayCN(int wday, bool fullFormat) {
 const char* fullDays[] = {"星期日", "星期一", "星期二", "星期三", "星期四", "星期五", "星期六"};
 const char* shortDays[] = {"日", "一", "二", "三", "四", "五", "六"};
 if (wday < 0 || wday > 6) {
   return fullFormat ? "未知" : "?";
}
 return fullFormat ? fullDays[wday] : shortDays[wday];
}

void printLocalTime() {
 struct tm timeinfo;
 if (!getLocalTime(&timeinfo)) {
   Serial.println("获取时间失败");
   return;
}
 Serial.printf("当前时间: %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d 星期%s\n",
       timeinfo.tm_year + 1900, timeinfo.tm_mon + 1,
       timeinfo.tm_mday, timeinfo.tm_hour,
       timeinfo.tm_min, timeinfo.tm_sec,
       getWeekdayCN(timeinfo.tm_wday, false).c_str());
}

void logDebug(const String& msg) {
 struct tm timeinfo;
 if (getLocalTime(&timeinfo)) {
   char timeBuf[20];
   strftime(timeBuf, sizeof(timeBuf), "[%H:%M:%S] ", &timeinfo);
   Serial.println(String(timeBuf) + msg);
} else {
   Serial.println("[未知时间] " + msg);
}
}

// 居中显示文本的辅助函数
void drawCenteredString(int y, const String &str, const uint8_t *font) {
 u8g2.setFont(font);
 int width = u8g2.getUTF8Width(str.c_str());
 int x = (128 - width) / 2;
 u8g2.setCursor(x, y);
 u8g2.print(str);
}</font>
复制代码

5. 编译与上传

在Arduino IDE中，选择正确的开发板和端口。
- 开发板：ESP32C5 Dev Module
- 端口：选择对应的COM口，COM4（ESP32 Family Device）。
点击验证（✓）编译代码，确保无错误。
点击上传（→）将编译后的程序烧录至开发板。

6. 运行与测试

上传成功后，开发板将自动重启。OLED屏幕将依次显示“连接WiFi中...”、“WiFi连接成功”、"同步时间中..."，最后进入主界面，显示时间、日期和天气信息。观察屏幕显示是否正常，并通过串口监视器（波特率115200）查看详细的调试日志，以便在出现问题时进行排查。

六、主要代码及说明

1. 硬件配置与库引入

<font face="微软雅黑">#include <Arduino.h>
#include <U8g2lib.h>
#include "WiFiMulti.h"
#include <time.h>
#include <WiFiClient.h>
#include <ArduinoJson.h>

// 硬件引脚定义
#define I2C_SDA 9    // ESP32-C5专用I2C引脚
#define I2C_SCL 10

// 网络和API配置
const char* WIFI_SSID =     "你的WiFi名称";        // 你的WiFi名称
const char* WIFI_PWD =      "你的WiFi密码";        // 你的WiFi密码
const char* YT_APPID =      "易天API APPID";      // 易天API APPID
const char* YT_APPSECRET =  "易天API密钥";         // 易天API密钥
const char* YT_API_URL =    "v1.yiketianqi.com";
const char* YT_CITYID =     "101110101";         // 西安城市ID

// NTP服务器配置
const char* ntpServer1 = "pool.ntp.org";
const char* ntpServer2 = "time.nist.gov";
const char* ntpServer3 = "ntp.aliyun.com";

// 时区配置（东8区）
const long gmtOffset_sec = 8 * 3600;
const int daylightOffset_sec = 0;</font>
复制代码

说明：

引入了必要的库文件，包括显示驱动、网络连接、时间处理和JSON解析等功能
定义了ESP32-C5专用的I2C引脚（9和10），这与常见的ESP32引脚不同
配置了WiFi连接信息和天气API参数，需要根据实际环境修改
设置了多个NTP服务器以提高时间同步的可靠性
配置了东8区时区，无夏令时

2. 对象初始化与数据结构

<font face="微软雅黑">// 初始化网络和显示对象
WiFiMulti wifiMulti;
WiFiClient httpClient;
U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_SW_I2C u8g2(U8G2_R0, I2C_SCL, I2C_SDA, U8X8_PIN_NONE);

// 天气数据结构体
struct WeatherInfo {
 String city;       // 城市名
 String condition;  // 天气状况
 float temp;        // 实时温度（℃）
 String humidity;   // 湿度
 String wind;       // 风向和风力
 bool isValid;      // 数据是否有效
};
WeatherInfo g_weather = {"未知", "未知", 0, "未知", "未知", false};

// 天气更新计时器
unsigned long g_lastWeatherUpdate = 0;
const unsigned long WEATHER_UPDATE_INTERVAL = 300000; // 5分钟</font>
复制代码

说明：

创建了WiFi多连接管理对象、HTTP客户端和OLED显示对象
定义了WeatherInfo结构体来组织天气数据，使代码更加清晰
使用全局变量g_weather存储当前天气信息，并初始化默认值
设置了天气更新间隔为5分钟，避免频繁请求API

3. 初始化设置

<font face="微软雅黑">void setup() {
 Serial.begin(115200);
 
 // 初始化OLED屏幕
 u8g2.begin();
 u8g2.enableUTF8Print();  // 启用UTF8打印支持

 // WiFi连接设置
 WiFi.mode(WIFI_STA);
 wifiMulti.addAP(WIFI_SSID, WIFI_PWD);
 
 // 显示连接提示
 u8g2.firstPage();
 do {
   u8g2.setFont(u8g2_font_wqy14_t_gb2312);
   u8g2.setCursor(10, 30);
   u8g2.print("连接WiFi中...");
} while (u8g2.nextPage());
 
 // 等待WiFi连接（含超时处理）
 // ...
 
 // 配置NTP时间同步
 configTime(gmtOffset_sec, daylightOffset_sec, ntpServer1, ntpServer2, ntpServer3);
 
 // 首次获取天气
 updateWeather();
 g_lastWeatherUpdate = millis();
}</font>
复制代码

说明：

初始化串口通信用于调试
启动OLED显示屏并启用UTF-8支持，这是显示中文的必要设置
设置WiFi为站模式并添加网络凭据
在OLED上显示连接状态，提供用户反馈
配置NTP服务器进行时间同步
首次启动时立即获取天气信息

4. 主循环

<font face="微软雅黑">void loop() {
 // 检查WiFi连接
 if (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) {
   // 显示断开信息
   // ...
   delay(1000);
   return;
}

 // 定时更新天气（每5分钟）
 if (millis() - g_lastWeatherUpdate >= WEATHER_UPDATE_INTERVAL) {
   if (updateWeather()) {
     g_lastWeatherUpdate = millis();
  } else {
     // 如果更新失败，10秒后重试
     g_lastWeatherUpdate = millis() - WEATHER_UPDATE_INTERVAL + 10000;
  }
}

 // 获取并显示当前时间
 struct tm timeinfo;
 if (!getLocalTime(&timeinfo)) {
   // 显示时间获取失败
   // ...
   delay(1000);
   return;
}

 // 在OLED上显示所有信息
 u8g2.firstPage();
 do {
   // 显示日期和星期（居中）
   // 显示时间（大字体，居中）
   // 显示天气信息（居中）
} while (u8g2.nextPage());

 delay(1000); // 每秒更新一次
}</font>
复制代码

说明：

主循环持续检查WiFi连接状态，确保设备在线
每5分钟尝试更新一次天气信息，失败后10秒重试
获取本地时间并处理可能的获取失败情况
使用U8g2库的页面循环模式高效更新OLED显示内容
每秒更新一次显示，保持时间的实时性

5. 天气更新功能

<font face="微软雅黑">bool updateWeather() {
 // 连接天气API服务器
 if (!httpClient.connect(YT_API_URL, 80)) {
   Serial.println("天气服务器连接失败");
   g_weather.isValid = false;
   return false;
}

 // 构建并发送HTTP请求
 String request = "GET /free/day?appid=" + String(YT_APPID) +
                  "&appsecret=" + String(YT_APPSECRET) +
                  "&cityid=" + String(YT_CITYID) +
                  "&unescape=1 HTTP/1.1\r\n" +
                  "Host: " + YT_API_URL + "\r\n" +
                  "Connection: close\r\n\r\n";
 httpClient.print(request);
 
 // 等待和读取响应
 // ...
 
 // 解析天气数据
 if (parseWeatherResponse(response)) {
   Serial.println("天气更新成功");
   return true;
} else {
   Serial.println("天气解析失败");
   g_weather.isValid = false;
   return false;
  }
}</font>
复制代码

说明：

建立与天气API服务器的HTTP连接
构建符合API要求的GET请求，包含必要的参数
处理HTTP响应，包括状态码检查和头部跳过
调用解析函数处理返回的JSON数据
提供详细的错误处理和日志输出，便于调试

6. JSON数据解析

<font face="微软雅黑">bool parseWeatherResponse(const String& response) {
 // 清理响应中的可能存在的非法字符
 String cleanResponse = response;
 cleanResponse.trim();
 
 // 检查JSON格式有效性
 if (!cleanResponse.startsWith("{") || !cleanResponse.endsWith("}")) {
   // 尝试提取有效JSON部分
   // ...
}

 // 使用ArduinoJson解析JSON
 JsonDocument doc;
 DeserializationError error = deserializeJson(doc, cleanResponse);

 if (error) {
   Serial.println("JSON解析错误: " + String(error.c_str()));
   return false;
}

 // 提取并存储天气信息
 g_weather.city = doc["city"].as<String>();
 g_weather.condition = doc["wea"].as<String>();
 
 String tempStr = doc["tem"].as<String>();
 g_weather.temp = tempStr.toFloat(); // 转换为浮点数

 // 提取其他可选字段
 if (!doc["humidity"].isNull()) {
   g_weather.humidity = doc["humidity"].as<String>();
}
 
 g_weather.isValid = true;
 return true;
}</font>
复制代码

说明：

对原始响应进行预处理，提高解析成功率
使用ArduinoJson库解析JSON数据，该库特别适合嵌入式设备
检查必要字段是否存在，确保数据的完整性
处理温度数据的转换（从字符串到浮点数）
提供灵活的字段处理，即使某些可选字段缺失也不会导致解析失败

7. 工具函数

<font face="微软雅黑">// 统一的星期获取函数
String getWeekdayCN(int wday, bool fullFormat) {
 const char* fullDays[] = {"星期日", "星期一", "星期二", "星期三", "星期四", "星期五", "星期六"};
 const char* shortDays[] = {"日", "一", "二", "三", "四", "五", "六"};
 
 if (wday < 0 || wday > 6) {
   return fullFormat ? "未知" : "?";
}
 
 return fullFormat ? fullDays[wday] : shortDays[wday];
}

// 居中显示文本的辅助函数
void drawCenteredString(int y, const String &str, const uint8_t *font) {
 u8g2.setFont(font);
 int width = u8g2.getUTF8Width(str.c_str());
 int x = (128 - width) / 2;
 u8g2.setCursor(x, y);
 u8g2.print(str);
}

// 带时间戳的调试输出
void logDebug(const String& msg) {
 struct tm timeinfo;
 if (getLocalTime(&timeinfo)) {
   char timeBuf[20];
   strftime(timeBuf, sizeof(timeBuf), "[%H:%M:%S] ", &timeinfo);
   Serial.println(String(timeBuf) + msg);
} else {
   Serial.println("[未知时间] " + msg);
  }
}</font>
复制代码

说明：

getWeekdayCN函数将数字表示的星期几转换为中文名称，支持完整和简写两种格式
drawCenteredString函数实现了文本居中显示功能，简化了显示代码
logDebug函数提供带时间戳的调试信息，有助于问题排查和运行状态监控

七、效果展示
1. 连接Wifi中

2. Wifi连接成功

3. 同步时间中

4. 显示天气与时钟

5. 串口输出

八、总结

本项目成功实现了一个功能完整的网络天气时钟。FireBeetle 2 ESP32-C5凭借其强大的网络功能和兼容性，使得开发过程非常顺畅。

需要注意的是：1、由于目前的测试版的Firebeetle 2 ESP32-C5开发板板载ESP32-C5模组为ECO1 版本，Arduino IDE开发环境中esp32必须选择3.3.0-alpha1，选择其他版本会出现无法正常上传程序的问题。2、需要串口打印输出时，需要将Arduino IDE工具里的USB CDC on Boot选项修改为Enabled（启用），默认值是Disabled（关闭）。

未来，可在本项目的基础上进一步完善：1、增加空气质量、最高气温、最低气温等预报信息的显示；2、增加天气图标显示；3、显示未来7天的天气预报。

esp32, ESP32-C5, 扩展板, 天气时钟