ESP32-Web-Server编程- 通过 Highcharts 创建图表（Chart）实时显示设备信息

news2024/9/23 19:23:25

ESP32-Web-Server编程- 通过 Highcharts 创建图表（Chart）实时显示设备信息

概述

上节讲述了通过 Server-Sent Events（以下简称 SSE）实现在网页实时更新 ESP32 Web 服务器的传感器数据，并通过表格显示传感器的数据。

本节书接上会，继续使用 SSE 机制在网页实时显示设备的数据，进一步优化网页的前端设计，实现使用图表（Chart）实时显示设备信息。

Highcharts 是一个免费的，非商业用途的，通过 JavaScript 编写的一个图表库。

通过 Highcharts 能够很简单便捷的在web网站或是web应用程序添加有交互性的图表，包括条形图、柱形图、饼图、折线图、曲线图等。

需求及功能解析

本节演示如何在 ESP32 上部署 SSE Web 服务器，然后通过前端的 Highcharts 图表库，创建网页上的图表实时显示传感器的数据。这种显示方法更适合直观地展示历史数据的变化趋势。

示例解析

目录结构

├── CMakeLists.txt
├── main
│   ├── CMakeLists.txt
│   └── main.c                 User application
├── components
│   └── fs_image
└── README.md                  This is the file you are currently reading

目录结构主要包含主目录 main，以及组件目录 components.
其中组件目录components中包含了用于存储网页文件的 fs_image 目录（即前述前端文件）。
main 目录包含 Web Server 的实现以及后端代码。

前端代码

要使用 Highcharts，需要在网页的 html 文件中包含该库的链接：

<script src="https://code.highcharts.com/highcharts.js"></script>

前端代码components/fs_image/web_image/index.html中生成显示传感器数据的图表，分别显示 Temperature、Humidity：

<div class="topnav">
  <h1>ESP WEB SERVER CHARTS</h1>
</div>
<div class="content">
  <div class="card-grid">
    <div class="card">
      <p class="card-title">Temperature Chart</p>
      <div id="chart-temperature" class="chart-container"></div>
    </div>
    <div class="card">
      <p class="card-title">Humidity Chart</p>
      <div id="chart-humidity" class="chart-container"></div>
    </div>
  </div>
</div>

此外，在 JS 代码components/fs_image/web_image/js/script.js中，创建图表的绘表方法。

创建图表的绘表方法，首先创建图表的配置文件，给配置文件通过 JSON 格式进行配置，以绘制 Temperature的图表为例：

// Create Temperature Chart
var chartT = new Highcharts.Chart({
  chart:{ 
    renderTo:'chart-temperature' 
  },
  series: [
    {
      name: 'BME280'
    }
  ],
  title: { // 标题
    text: undefined
  },
  plotOptions: { // 绘图选项
    line: { 
      animation: false,
      dataLabels: { 
        enabled: true 
      }
    }
  },
  xAxis: { // 配置要在 X 轴显示的项
    type: 'datetime',
    dateTimeLabelFormats: { second: '%H:%M:%S' }
  },
  yAxis: { // 配置要在 Y 轴显示的项
    title: { 
      text: 'Temperature Celsius Degrees' 
    }
  },
  credits: { 
    enabled: true 
  }
});

然后创建绘图函数，这里以绘制 Temperature的函数为例：

//Plot temperature in the temperature chart
function plotTemperature(value) {
  var x = (new Date()).getTime()
  var y = Number(value);
  if(chartT.series[0].data.length > 40) {
    chartT.series[0].addPoint([x, y], true, true, true);
  } else {
    chartT.series[0].addPoint([x, y], true, false, true);
  }
}

主要死调用 addPoint() 将从 Web 后端获取的数据添加到图表上。关于 addPoint() 的使用简介如下：

// 在渲染时间后向序列中添加一个点。该点可以在结束时添加，也可以通过给它一个X值添加到序列的开始或中间。
addPoint(options [, redraw] [, shift] [, animation] [, withEvent])

参数:

Name	Type	Default	Description
`options`	Highcharts.PointOptionsType		要绘制在图表上的点。如果该选项是单个数字，则具有该y值的点将附加到序列中。如果它是一个数组，它将分别被解释为x轴和y轴值。如果是对象，则应用“series.data”下列出的高级选项。
`redraw`	boolean	true	添加点后是否重新绘制图表。当添加多个点时，强烈建议将重绘选项设置为false，否则，图表将在添加每个点后重新绘制。
`shift`	boolean	false	如果为true，则会将一个旧点从序列的开头偏移，因为一个新的点会附加到末尾。
`animation`	boolean \| Partial.<Highcharts.AnimationOptionsObject>		是否应用动画，以及可选的动画配置。
`withEvent`	boolean	true	内部使用，是否激发系列“addPoint”事件。