WoodenRobot's Blog
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利用爬虫和树莓派3打造自己的语音天气闹钟

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前言

前不久又一次一个人在他乡过了生日，悄悄买了一台树莓派3送给自己做生日礼物。终于算是实现了大学以来一直的一个小愿望。买回来之后当然不能让他落灰，于是就利用自己的爬虫技术+树莓派+小音箱实现了一个定时闹钟外加语音天气播报功能。

准备

  1. 树莓派3
  2. 小音箱

环境

python 3.4

获取所在位置天气

这里选择墨迹天气获取实时天气信息，地址：
http://tianqi.moji.com/
进入墨迹天气的页面，墨迹天气会根据你的ip加载相应地区的天气。

这次我们主要抓取温度、天气、湿度、风力、空气质量和天气提示这几个数据。
这种小爬虫我们就不用Scrap那种重型武器啦，使用requests和BeautifulSoup这两个超级好用的库可以快速实现。
首先依次输入下列两行命令安装好requests和BeautifulSoup库。

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pip3 install requests
pip3 install beautifulsoup4

爬虫代码如下所示：

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import re
import requests
from datetime import datetime
from bs4 import BeautifulSoup


headers = {
        'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64) AppleWebKit'
                      '/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/53.0.2785.143 Safar'
                      'i/537.36',
    }

res2 = requests.get('http://tianqi.moji.com/', headers=headers)

soup = BeautifulSoup(res2.text, "html.parser")
temp = soup.find('div', attrs={'class': 'wea_weather clearfix'}).em.getText()
weather = soup.find('div', attrs={'class': 'wea_weather clearfix'}).b.getText()
sd = soup.find('div', attrs={'class': 'wea_about clearfix'}).span.getText()
sd_num = re.search(r'\d+', sd).group()
sd = sd.replace(sd_num, sd_num_zh)
wind = soup.find('div', attrs={'class': 'wea_about clearfix'}).em.getText()
aqi = soup.find('div', attrs={'class': 'wea_alert clearfix'}).em.getText()
aqi_num = re.search(r'\d+', aqi).group()
aqi = aqi.replace(aqi_num, aqi_num_zh)
info = soup.find('div', attrs={'class': 'wea_tips clearfix'}).em.getText()
sd = sd.replace(' ', '百分之').replace('%', '')
aqi = 'aqi' + aqi

today = datetime.now().date().strftime('%Y年%m月%d日')
text = '早上好！今天是%s,天气%s,温度%s摄氏度,%s,%s,%s,%s' % \
       (today, weather, temp, sd, wind, aqi, info)

至于Requests和Beautiful Soup的用法这里就先不多说了，大家可以去看他们的中文文档。

  1. Requests中文wendnag
  2. Beautiful Soup中文文档

命令行播放语音

使用mplayer实现语音播放,通过以下命令安装mplayer:

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sudo apt-get install mplayer

用法很简单输入以下命令即可播放本地音乐：

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mplayer \xxx\xxx\xxx.mp3(绝对地址)

如果是在线音乐也可以用mplayer直接通过URL播放：

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mplayer "URl"(URL外面一定要用双引号圈起来)

文字转语音

刚开始想通过python的库实现本地文字转语音，在windows系统下没有问题，但树莓派3上中文无法转换。后来就找到了百度的文字转换语音API，地址：http://yuyin.baidu.com/#try
还可以选各种声音，调节语速。虽然它没有给出直接的api接口，但是我们利用Chrome浏览器的开发者模式可以找到api。

打开开发者模式，点击播放的按钮，在network里就可以找到刚刚发出的请。
http://tts.baidu.com/text2audio?idx=1&tex=1&cuid=baidu_speech_demo&cod=2&lan=zh&ctp=1&pdt=1&spd=5&per=4&vol=5&pit=5就我们要找的百度文字转语音API,其中per是参数是语音的类型，spd是语速，vol是音量，而tex则是需要转换的文字。通过以下代码就可以实现将特定的文字转换为语音。

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import os
  
url = u'http://tts.baidu.com/text2audio?idx=1&tex={0}&cuid=baidu_speech_' \
      u'demo&cod=2&lan=zh&ctp=1&pdt=1&spd=4&per=4&vol=5&pit=5'.format(text)
os.system('mplayer "%s"' % url)

实现定时播放语音

我们使用crontab来实现每天定时启动程序。

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30 07 * * * /usr/bin/python3 /home/pi/Documens/Python/weather_voice.py

Ps:注意crontab中的路径要使用绝对路径。
具体的crontab用法就不在这里一一讲解了，大家随便搜索一下就有很多。

结尾

中间还遇到了一些小bug，比如说语音转文字的过程中数字只能一个一个的念出来，做为一个完美主义者肯定不能忍受这个，12摄氏度给我播报成一二摄氏度怎么行！！！所以就写了一个小函数专门转换数字为中文。最后所有的代码整合起来就是这样啦。

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# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time     : 2017/1/15 15:16
# @Author   : woodenrobot


import os
import re
import time
import requests
from datetime import datetime, timedelta
from bs4 import BeautifulSoup


headers = {
        'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64) AppleWebKit'
                      '/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/53.0.2785.143 Safar'
                      'i/537.36',
    }


def numtozh(num):
    num_dict = {1: '一', 2: '二', 3: '三', 4: '四', 5: '五', 6: '六', 7: '七',
                8: '八', 9: '九', 0: '零'}
    num = int(num)
    if 100 <= num < 1000:
        b_num = num // 100
        s_num = (num-b_num*100) // 10
        g_num = (num-b_num*100) % 10
        if g_num == 0 and s_num == 0:
            num = '%s百' % (num_dict[b_num])
        elif s_num == 0:
            num = '%s百%s%s' % (num_dict[b_num], num_dict.get(s_num, ''), num_dict.get(g_num, ''))
        elif g_num == 0:
            num = '%s百%s十' % (num_dict[b_num], num_dict.get(s_num, ''))
        else:
            num = '%s百%s十%s' % (num_dict[b_num], num_dict.get(s_num, ''), num_dict.get(g_num, ''))
    elif 10 <= num < 100:
        s_num = num // 10
        g_num = (num-s_num*10) % 10
        if g_num == 0:
            g_num = ''
        num = '%s十%s' % (num_dict[s_num], num_dict.get(g_num, ''))
    elif 0 <= num < 10:
        g_num = num
        num = '%s' % (num_dict[g_num])
    elif -10 < num < 0:
        g_num = -num
        num = '零下%s' % (num_dict[g_num])
    elif -100 < num <= -10:
        num = -num
        s_num = num // 10
        g_num = (num-s_num*10) % 10
        if g_num == 0:
            g_num = ''
        num = '零下%s十%s' % (num_dict[s_num], num_dict.get(g_num, ''))
    return num


def get_weather():
    # 下载墨迹天气主页源码
    res = requests.get('http://tianqi.moji.com/', headers=headers)
    # 用BeautifulSoup获取所需信息
    soup = BeautifulSoup(res.text, "html.parser")
    temp = soup.find('div', attrs={'class': 'wea_weather clearfix'}).em.getText()
    temp = numtozh(int(temp))
    weather = soup.find('div', attrs={'class': 'wea_weather clearfix'}).b.getText()
    sd = soup.find('div', attrs={'class': 'wea_about clearfix'}).span.getText()
    sd_num = re.search(r'\d+', sd).group()
    sd_num_zh = numtozh(int(sd_num))
    sd = sd.replace(sd_num, sd_num_zh)
    wind = soup.find('div', attrs={'class': 'wea_about clearfix'}).em.getText()
    aqi = soup.find('div', attrs={'class': 'wea_alert clearfix'}).em.getText()
    aqi_num = re.search(r'\d+', aqi).group()
    aqi_num_zh = numtozh(int(aqi_num))
    aqi = aqi.replace(aqi_num, aqi_num_zh).replace(' ', ',空气质量')
    info = soup.find('div', attrs={'class': 'wea_tips clearfix'}).em.getText()
    sd = sd.replace(' ', '百分之').replace('%', '')
    aqi = 'aqi' + aqi
    info = info.replace('，', ',')
    # 获取今天的日期
    today = datetime.now().date().strftime('%Y年%m月%d日')
    # 将获取的信息拼接成一句话
    text = '早上好！今天是%s,天气%s,温度%s摄氏度,%s,%s,%s,%s' % \
           (today, weather, temp, sd, wind, aqi, info)
    return text


def text2voice(text):
    url = 'http://tts.baidu.com/text2audio?idx=1&tex={0}&cuid=baidu_speech_' \
          'demo&cod=2&lan=zh&ctp=1&pdt=1&spd=4&per=4&vol=5&pit=5'.format(text)
    # 直接播放语音
    os.system('mplayer "%s"' % url)


def main():
    # 获取需要转换语音的文字
    text = get_weather()
    print(text)
    # 获取音乐文件绝对地址
    mp3path2 = os.path.join(os.path.dirname(__file__), '2.mp3')
    # 先播放一首音乐做闹钟
    os.system('mplayer %s' % mp3path2)
    # 播报语音天气
    text2voice(text)

if __name__ == '__main__':
    main()

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