洒家去年买了一台树莓派 3B，买来之后装上系统玩了几天，就一直挂在墙上吃灰，不知道拿它干什么。终于有一天，洒家突发奇想，不如拿以前玩剩下的电子元件做一个智能闹钟。
一开始洒家用的是 1602 液晶屏。它只能显示 2 行字，每行 16 个字符，而且只能显示英文、数字等字符，无法显示汉字。成品除了基本的显示时间日期功能外，还有闹钟、天气预报等功能。电路焊在了洞洞板上，然后用螺丝和铜柱随便固定在旧光盘上：
这个版本有一个严重缺点，不能用代码控制背光，夜里睡觉时感觉很刺眼。洒家最近升级了一波硬件，买了一块 12864 中文液晶屏，重新设计了电路和代码，可以控制屏幕按时熄灭背光。
这个 12864 液晶屏自带一套 GB2312 字符集的中文字库，含有 8000 多个常用汉字。洒家把代码改了改，汉化了界面。然后集成了 feed 阅读器 API、头条新闻 API、日历 API 和天气预报 API。至此，它可以滚动显示时间、日期、闹钟、IP 地址、天气、空气质量、日程、新闻和 feed 了。
电路板上有一个蜂鸣器，作为闹钟发声元件。这是洒家随手写的一个设置闹钟时间的网页：
这个树莓派运行的代码都是随手瞎写的，非常丑陋，下面就不贴了，只是简单写一写经验。
软件¶
时钟程序是用 Python 写的，用了 RPi.GPIO 控制 GPIO 端口。每一类任务分配一个线程。整个系统用 wpa_supplicant 连接 WiFi，编辑 /etc/rc.local 开机自启动时钟程序，用 crontab 定期重启。具体内容略去。
新闻和天气 API¶
洒家用了和风天气提供的免费天气预报和空气质量 API，效果不错，和手机上的数据一致。
洒家又用了聚合数据提供的免费新闻头条 API。比起严肃新闻，人们更喜欢看今日头条类的快餐式内容。可能是为了迎合人们的口味，这个头条新闻 API 返回了一堆娱乐社会星座相关的狗血猎奇无聊新闻。一开始洒家用了黑名单过滤了很多关键词，但是收效甚微，只好改用白名单，只接收央视网、人民网等渠道的新闻。
Feed API¶
洒家一开始使用的是 Feedly 和它的 API。然而免费用户只能获取有效期只有 1 个月的 auth token，每个月都需要打开 https://feedly.com/v3/auth/dev 申请新 token，接收一封邮件，最后把 token 导到树莓派里，非常麻烦。
2020 年 11 月，洒家决定改用 Inoreader 和它的 API。首先打开偏好设置 - 开发者，注册一个 application（OAuth 配置这些都不用填）。然后用旧版 ClientLogin 方式获取一个 auth token。调用 API 时，AppId、AppKey、auth token 一起发送。洒家只需要显示最新文章的标题，只需要调用 Stream contents API，设置时间范围，并排除已读文章。
另外，这两个平台都有一个共同的问题。由于众所周知的原因，它们的的 API 都被墙了，需要在自己的 VPS 上开一个反向代理。
日历 API¶
洒家使用的 Google Calendar 可以生成日历私密分享链接，位于设置 - 我的日历设置 - <日历名程> - 集成日历。洒家使用 icalendar 库解析返回的 .ics 文件内容，然后显示到屏幕上。
这个 API 当然也被墙了，也需要设置反向代理。
硬件¶
驱动蜂鸣器和液晶屏¶
树莓派的 GPIO 输出的高电平电压是 3.3 V，电流输出能力不足，无法直接驱动液晶屏的背光和蜂鸣器。于是洒家买了 ULN2003APG（高压大电流达林顿晶体管芯片）做了个开关电路间接控制这些元件。理想中我以为它只是一个与外部无关的大电流反相输出电路，没想到事情比我想像得复杂。一开始一顿测试，输出端悬空，输入端接 5V/0V，输出端电压都只能达到 0.6 V/1.1 V。洒家的模电和电路分析水平比较差，百思不得其解。后来索性直接把蜂鸣器接入电路，发现当负极接输出端时，测得电压值基本正常了。想一想可能是阻抗、上拉什么的原因。
设计电路¶
电路并不复杂，先在面包板上调一调：
然后用 Loch Master 设计电路：
拿出生锈的电烙铁在洞洞板上一顿操作就完工了。然后找了个旧文件夹，剪掉封皮，打孔之后把一套东西固定在上面，就可以挂在墙上了。
树莓派的问题¶
在树莓派上 SD Card 很不可靠，经常出现文件内容损坏的现象。严重的时候 ssh 连不上，运行 Python 就崩溃，apt-get 不能用 https 协议更新文件。随便 Google 一下 Raspberry Pi data corruption，好多人都遇到过这个毛病。洒家没找到有效的解决方法，只能注意一下不能随便拔电源，定期运行检测命令：
debsums --changed
dpkg --search /path/to/corrupted/file
然后重新安装相应的包。
总结¶
然并卵。一顿操作猛如虎，早上还是听不见闹钟。
