【実現したいこと(Must要件)】
①年月日曜日が外部モニターに出力されていること
②現在の天気状態が外部モニターに出力されていること
③外気温と室内気温・室内湿度が外部モニターに出力されていること
④翌日の天気予報と最高気温が外部モニターに出力されていること
⑤画面右半分は写真(アルバム)を一定時間毎に切り替えて外部モニターに出力されていること
⑥画面出力は全画面で描画すること
上記6つについて、どのように実装するべきかを検討します。
①について：
→Pythonのdatetimeライブラリを使用して年月日曜日を取得する方向で実装する。
②について：
→『OpenWeatherMap』という全世界の天気情報がAPIで提供されているサイトを活用する。
“1,000 API calls per day for free”とのことなので、無料枠内でAPIをcallするように設計。
※APIキー、地区、APIコール文を予め個々人で準備しておく必要あり。
③について：
→外気温については、②で用いたAPIで取得する。
室内温度・室内湿度は DHT22 というモジュールで一定時間毎に取得する。
取得方法は、下記のサイトを参照のこと。
外部サイト： Rasperry Pi に DHT22 を接続して温度・湿度を計測する
④について：
→翌日の天気予報は②で用いたAPIで取得する。
⑤について：
→外部ディスプレイに合わせた形で描画位置を指定する。
⑥について：
→pythonのpygameライブラリを用いて実装する。
以上をプログラムコードに書き起こすと下記のようになります。
使用しているフォント名：Buildingsandundertherailwaytracks-Regular.otf
import pygame
import requests
from datetime import datetime, timedelta
import os
import board
import adafruit_dht
# 天気APIの設定（例としてOpenWeatherMapを使用）
API_KEY = 'あなたのAPIキーを入力してください。'
CITY = 'Tokyo'
URL_CURRENT = f'http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?q={CITY}&appid={API_KEY}&units=metric'
URL_FORECAST = f'http://api.openweathermap.org/data/2.5/forecast?q={CITY}&appid={API_KEY}&units=metric'
# 画像のパスをリストに格納
image_paths = [f'custom_image_{i}.jpg' for i in range(1, 61)]
# Pygameの初期化
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((800, 480), pygame.FULLSCREEN)
pygame.display.set_caption('Raspberry Pi Display')
# フォントのロード
font_path = "Buildingsandundertherailwaytracks-Regular.otf" # 日本語フォントのパスを指定
small_font = pygame.font.Font(font_path, 30)
large_font = pygame.font.Font(font_path, 45)
# Initial the DHT device, with data pin connected to:
dhtDevice = adafruit_dht.DHT22(board.D18)
def fetch_weather():
try:
# 現在の天気を取得
response_current = requests.get(URL_CURRENT)
response_current.raise_for_status()
data_current = response_current.json()
current_weather = data_current['weather'][0]['main']
current_temp = data_current['main']['temp']
# 予報（翌日の天気）を取得
response_forecast = requests.get(URL_FORECAST)
response_forecast.raise_for_status()
data_forecast = response_forecast.json()
# 翌日の予報を取得
daily_weather = None
daily_max_temp = None
max_temp = -273.15 # Initialize with a very low temperature
for forecast in data_forecast['list']:
forecast_time = datetime.fromtimestamp(forecast['dt'])
if forecast_time.date() == (datetime.now() + timedelta(days=1)).date():
temp = forecast['main']['temp_max']
if temp > max_temp:
max_temp = temp
daily_weather = forecast['weather'][0]['main']
daily_max_temp = max_temp
return current_weather, current_temp, daily_weather, daily_max_temp
except (requests.exceptions.RequestException, KeyError, IndexError) as e:
print(f"Error fetching weather data: {e}")
return "Unknown", 0.0, "Unknown", 0.0
def get_weather_icon(weather):
icon_map = {
'Clear': 'clear.png',
'Rain': 'rain.png',
'Clouds': 'clouds.png',
'Drizzle': 'drizzle.png',
'Thunderstorm': 'thunderstorm.png',
'Snow': 'snow.png',
'Mist': 'mist.png',
'Smoke': 'smoke.png',
'Haze': 'haze.png',
'Dust': 'dust.png',
'Fog': 'fog.png',
'Sand': 'sand.png',
'Ash': 'ash.png',
'Squall': 'squall.png',
'Tornado': 'tornado.png'
}
icon_path = icon_map.get(weather, None)
if icon_path and os.path.exists(icon_path):
icon_image = pygame.image.load(icon_path)
return icon_image
return None
def draw_text(surface, text, position, font, color=(0, 0, 0)):
text_surface = font.render(text, True, color)
surface.blit(text_surface, position)
def main():
clock = pygame.time.Clock()
start_time = datetime.now()
last_weather_update = datetime.now() - timedelta(minutes=10) # 初回すぐに更新されるように設定
last_dht_update = datetime.now() - timedelta(minutes=10) # 初回すぐに更新されるように設定
current_image_index = 0
current_weather, current_temp, daily_weather, daily_max_temp = fetch_weather()
current_weather_icon = get_weather_icon(current_weather)
daily_weather_icon = get_weather_icon(daily_weather)
indoor_temp = 25.0
humidity = 60
while True:
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
pygame.quit()
return
elif event.type == pygame.KEYDOWN:
if event.key == pygame.K_ESCAPE:
pygame.quit()
return
# 画面をベージュでクリア
screen.fill((245, 245, 220))
# 現在の日時を取得
now = datetime.now()
date_str = now.strftime('%Y-%m-%d %A')
time_str = now.strftime('%H:%M:%S')
# 天気情報の取得（10分毎）
if (now - last_weather_update).total_seconds() > 600:
current_weather, current_temp, daily_weather, daily_max_temp = fetch_weather()
current_weather_icon = get_weather_icon(current_weather)
daily_weather_icon = get_weather_icon(daily_weather)
last_weather_update = now
# DHT22のデータを取得（1分毎）
if (now - last_dht_update).total_seconds() > 60:
try:
indoor_temp = dhtDevice.temperature
humidity = dhtDevice.humidity
except RuntimeError as error:
print(error.args[0])
except Exception as error:
dhtDevice.exit()
raise error
last_dht_update = now
# 画面の左半分に描画
draw_text(screen, date_str, (10, 10), small_font)
draw_text(screen, time_str, (10, 50), large_font)
if current_weather_icon:
screen.blit(current_weather_icon, (10, 110))
draw_text(screen, current_weather, (120, 120), large_font)
else:
draw_text(screen, current_weather, (10, 120), large_font)
draw_text(screen, f'外気温: {current_temp}度', (10, 200), large_font)
draw_text(screen, f'室内温度: {indoor_temp}度', (10, 250), large_font)
draw_text(screen, f'{humidity}%', (230, 300), large_font)
# 翌日の天気アイコンと最高気温を表示
draw_text(screen, '翌日の天気：', (10, 350), small_font)
if daily_weather_icon:
screen.blit(daily_weather_icon, (10, 380))
draw_text(screen, f'最高気温 {daily_max_temp}度', (125, 425), small_font)
# 20秒毎に表示する画像を変更
elapsed_time = (now - start_time).total_seconds()
if elapsed_time > 20:
current_image_index = (current_image_index + 1) % len(image_paths)
start_time = now
# 画像のロードと描画
if os.path.exists(image_paths[current_image_index]):
custom_image = pygame.image.load(image_paths[current_image_index])
custom_image_rect = custom_image.get_rect(center=(600, 240))
screen.blit(custom_image, custom_image_rect.topleft)
else:
draw_text(screen, 'Image not found', (600, 240), large_font)
# 画面の更新
pygame.display.flip()
clock.tick(60)
if __name__ == '__main__':
main()
完成イメージは下図のようになります。
