芯耀
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JSON 全稱(chēng)“JavaScript Object Notation”，譯為“JavaScript對(duì)象簡(jiǎn)譜”或“JavaScript對(duì)象表示法”，是一種輕量級(jí)的、基于文本的、開(kāi)放的數(shù)據(jù)交換格式。JSON 在Web開(kāi)發(fā)領(lǐng)域有著舉足輕重的地位，如果您想在Web開(kāi)發(fā)領(lǐng)域大展身手的話(huà)，就必須了解JSON。
盡管JSON的名稱(chēng)中包含“JavaScript”，但它并不是只能在JavaScript中使用，大多數(shù)編程語(yǔ)言都支持JSON（有些本身就支持，有些可以通過(guò)第三方庫(kù)得到支持），例如 JavaScript、Java、PHP、Python、C、C++ 等。
在嵌入式領(lǐng)域，當(dāng)我們的設(shè)備需要跟服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)往往也會(huì)使用JSON格式。因此，本文著重介紹Arduino環(huán)境下如果構(gòu)建和解析JSON格式數(shù)據(jù)。
1 安裝ArduinoJson庫(kù)
要想在Arduino平臺(tái)構(gòu)建和解析JSON格式數(shù)據(jù)需要借助第三方庫(kù)。本文主要講解如何使用ArduinoJson庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)JSON構(gòu)建和解析。
ArduinoJson(全稱(chēng)：ArduinoJson-C++ JSON Library for IoT)是嵌入式系統(tǒng)中優(yōu)雅和高效的Json庫(kù)。它僅使用最基本的API，確保工作時(shí)消耗最小的內(nèi)存空間。雖然它的命名中包含“Arduino”，但事實(shí)上并沒(méi)有引用Arduino的任何庫(kù)文件，因此ArduinoJson可以應(yīng)用在任何的C++項(xiàng)目中。
打開(kāi)Arduino IDE，點(diǎn)擊 工具 -> 管理庫(kù)，在搜索框輸入ArduinoJson，下載安裝即可。
注：不同版本的ArduinoJson庫(kù)API的使用是有區(qū)別的，主要分成V5和V6兩個(gè)版本，本文測(cè)試時(shí)使用的是當(dāng)前最新的6.19.4版本。建議用新不用舊，因?yàn)楦驴隙ㄊ峭玫姆较蛉?yōu)化的。
2 ArduinoJson庫(kù)的使用
2.1 Json的構(gòu)建
構(gòu)建示例：
StaticJsonDocument<200> jsonBuffer; //聲明一個(gè)JsonDocument對(duì)象，長(zhǎng)度200
// 添加對(duì)象節(jié)點(diǎn)
jsonBuffer["key1"] = 123; // 整數(shù)
jsonBuffer["key2"] = 123.123; // 浮點(diǎn)數(shù)
jsonBuffer["key3"] = "string"; // 字符串
// 添加數(shù)組對(duì)象
JsonArray array1 = jsonBuffer.createNestedArray("array");// 添加一個(gè) "array" 數(shù)組
array1.add(1); // 往數(shù)組里面添加值
array1.add(1.2); // 往數(shù)組里面添加值
array1.add(-10); // 往數(shù)組里面添加值
// 對(duì)象嵌套
JsonObject root = jsonBuffer.createNestedObject("key4"); //添加一個(gè)對(duì)象節(jié)點(diǎn)
root["key1"] = "hello";
String output;
serializeJson(jsonBuffer, output); // 序列化JSON數(shù)據(jù)并導(dǎo)出字符串
Serial.println(output); // 串口打印最后輸出的字符串
構(gòu)建輸出結(jié)果：
{"key1":123,"key2":123.123,"key3":"string","array":[1,1.2,-10],"key4":{"key1":"hello"}}
{
"key1":123,
"key2":123.123,
"key3":"string",
"array":[1,1.2,-10],
"key4":{
"key1":"hello"
}
}
2.2 Json的解析
解析示例：
StaticJsonDocument<200> jsonBuffer; //聲明一個(gè)JsonDocument對(duì)象，長(zhǎng)度200
// 聲明一個(gè)JSON數(shù)據(jù)，用作測(cè)試
char json[] ="{"str":"welcome","data1":1351824120,"data2":[48.756080,2.302038],"object":{"key1":-254}}";
// 反序列化JSON
DeserializationError error = deserializeJson(jsonBuffer, json);
if (error)
{
Serial.print(F("deserializeJson() failed: "));
Serial.println(error.f_str());
return;
}
// 解析JSON
const char* str = jsonBuffer["str"]; // 讀取字符串
long data1 = jsonBuffer["data1"]; // 讀取整形數(shù)據(jù)
double latitude = jsonBuffer["data2"][0]; // 讀取數(shù)組
double longitude = jsonBuffer["data2"][1]; // 讀取數(shù)組
int key1 = jsonBuffer["object"]["key1"]; // 讀取嵌套對(duì)象
// 輸出結(jié)果：打印解析后的值
Serial.println(str);
Serial.println(data1);
Serial.println(latitude, 6);
Serial.println(longitude, 6);
Serial.println(key1);
解析輸出結(jié)果：
welcome
1351824120
48.756080
2.302038
-254
3 應(yīng)用實(shí)例
示例代碼：
#include <ArduinoJson.h>
void setup()
{
// 初始化串口
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
/* 構(gòu)建JSON */
StaticJsonDocument<200> jsonBuffer; //聲明一個(gè)JsonDocument對(duì)象，長(zhǎng)度200
// 添加對(duì)象節(jié)點(diǎn)
jsonBuffer["key1"] = 123; // 整數(shù)
jsonBuffer["key2"] = 123.123; // 浮點(diǎn)數(shù)
jsonBuffer["key3"] = "string"; // 字符串
// 添加數(shù)組對(duì)象
JsonArray array1 = jsonBuffer.createNestedArray("array");// 添加一個(gè) "array" 數(shù)組
array1.add(1); // 往數(shù)組里面添加值
array1.add(1.2); // 往數(shù)組里面添加值
array1.add(-10); // 往數(shù)組里面添加值
// 對(duì)象嵌套
JsonObject root = jsonBuffer.createNestedObject("key4"); //添加一個(gè)對(duì)象節(jié)點(diǎn)
root["key1"] = "hello";
// 輸出結(jié)果：打印構(gòu)建好的JSON數(shù)據(jù)
String output;
serializeJson(jsonBuffer, output); // 序列化JSON數(shù)據(jù)并導(dǎo)出字符串
Serial.println(output); // 串口打印最后輸出的字符串
/* 構(gòu)建JSON的另外一種方法 */
DynamicJsonDocument doc(200); // 聲明對(duì)象的另外一種方法，和上面的 StaticJsonDocument<200> jsonBuffer 一樣
char string[100] = {"{"sensor":"gps","time":1351824120,"data":[48.756080,2.302038]}"}; // 聲明一個(gè)JSON數(shù)據(jù)
deserializeJson(doc, string);
JsonObject obj = doc.as<JsonObject>();
obj["sensor"] = "fan"; // 修改原來(lái)的值
obj["add"] = 123; // 添加新對(duì)象
// 輸出結(jié)果：打印構(gòu)建好的JSON數(shù)據(jù)
String output2;
serializeJson(doc, output2); // 序列化JSON數(shù)據(jù)并導(dǎo)出字符串
Serial.println(output2); // 串口打印最后輸出的字符串
delay(1000);
/* 解析JSON */
StaticJsonDocument<200> jsonBuffer2; //聲明一個(gè)JsonDocument對(duì)象，長(zhǎng)度200
// 聲明一個(gè)JSON數(shù)據(jù)，用作測(cè)試
char json[] ="{"str":"welcome","data1":1351824120,"data2":[48.756080,2.302038],"object":{"key1":-254}}";
// 反序列化JSON
DeserializationError error = deserializeJson(jsonBuffer2, json);
if (error)
{
Serial.print(F("deserializeJson() failed: "));
Serial.println(error.f_str());
return;
}
// 解析JSON
const char* str = jsonBuffer2["str"]; // 讀取字符串
long data1 = jsonBuffer2["data1"]; // 讀取整形數(shù)據(jù)
double latitude = jsonBuffer2["data2"][0]; // 讀取數(shù)組
double longitude = jsonBuffer2["data2"][1]; // 讀取數(shù)組
int key1 = jsonBuffer2["object"]["key1"]; // 讀取嵌套對(duì)象
// 輸出結(jié)果：打印解析后的值
Serial.println(str);
Serial.println(data1);
Serial.println(latitude, 6);
Serial.println(longitude, 6);
Serial.println(key1);
delay(1000);
}
輸出結(jié)果：
{"key1":123,"key2":123.123,"key3":"string","array":[1,1.2,-10],"key4":{"key1":"hello"}}
{"sensor":"fan","time":1351824120,"data":[48.75608,2.302038],"add":123}
welcome
1351824120
48.756080
2.302038
-254
結(jié)束語(yǔ)
好了，關(guān)于如何在Arduino上使用JSON的講解就到這里。本文只是簡(jiǎn)單的介紹了最常用的幾個(gè)操作，更多的用法可以在官網(wǎng)上查閱。
ArduinoJson API介紹：
https://arduinojson.org/v5/api/
https://arduinojson.org/v6/api/
想了解更多Arduino的內(nèi)容，可以關(guān)注一下博主，后續(xù)我還會(huì)繼續(xù)分享更多的經(jīng)驗(yàn)給大家。
esp8266基于Arduino的開(kāi)發(fā)教程匯總:https://blog.csdn.net/ShenZhen_zixian/article/details/121659482
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