Η εργασία με το ESP32 ή οποιονδήποτε άλλο χρόνο μικροελεγκτή είναι πολύ σημαντική καθώς ο ενσωματωμένος χρονοδιακόπτης δεν είναι τόσο ακριβής, επομένως μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε NTP διακομιστή για ανάκτηση σε πραγματικό χρόνο και μπορεί να τον αποθηκεύσει μέσα σε μια μεταβλητή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί αργότερα στον κώδικα ESP32.
Το Πρωτόκολλο ώρας δικτύου (NTP) χρησιμοποιεί τη Συντονισμένη Παγκόσμια Ώρα (UTC) που συγχρονίζει το ρολόι του συστήματος με μεγάλη ακρίβεια και ακρίβεια. Σε μικρότερα δίκτυα το NTP μπορεί να μας παρέχει ρολόγια με ακρίβεια 1 ms, ενώ μεγαλύτερα δίκτυα όπως το LAN (Local Area Network) NTP μπορεί να δώσει ακρίβεια με δεκάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου μέσω του Διαδικτύου. Χρησιμοποιώντας αυτό το ακριβές ρολόι, το ESP32 μπορεί να εκτελέσει οδηγίες σε μια συγκεκριμένη ώρα.
Αυτός ο οδηγός περιέχει τα ακόλουθα περιεχόμενα:
- Εισαγωγή στο NTP (Network Time Protocol)
- Διακομιστής NTP και Ρυθμίσεις ώρας
- Εκτύπωση σε πραγματικό χρόνο Χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση printLocalTime().
1: Εισαγωγή στο NTP (Network Time Protocol)
Το NTP είναι ακρωνύμιο του Ν etwork Τ να κάνω Π Το rotocol είναι ένα πρότυπο που χρησιμοποιείται για το συγχρονισμό της ώρας των συσκευών με τη ζώνη ώρας τους. Το πρωτόκολλο ώρας δικτύου συγχρονίζει την ώρα όλων των συσκευών δικτύου με το UTC γνωστό και ως Συντονισμένη Παγκόσμια Ώρα.
Το UTC είναι σαν το GMT (Μέση ώρα Γκρίνουιτς), αλλά δεν αλλάζει και παραμένει το ίδιο σε όλο τον κόσμο. Η κύρια ιδέα πίσω από τη χρήση του UTC είναι η ανάγνωση του χρόνου από το NTP διακομιστή και εφαρμόζοντας τη μετατόπιση UTC μπορούμε να πάρουμε τοπική ώρα ανάλογα με τη ζώνη ώρας μας.
2: Ρυθμίσεις διακομιστή NTP και ώρας
Για να διαβάσουμε χρόνο από τον διακομιστή NTP πρέπει να δηλώσουμε τις ακόλουθες μεταβλητές μέσα στον κώδικα χρησιμοποιώντας αυτές τις μεταβλητές, μπορούμε να πάρουμε τον χρόνο από τον διακομιστή NTP.
- Διακομιστής NTP
- Μετατόπιση GMT
- Μετατόπιση φωτός ημέρας
2.1: Διακομιστής NTP
Θα ζητήσουμε χρόνο από pool.ntp.org που περιέχει δεδομένα παγκόσμιας ώρας στον διακομιστή και οποιοσδήποτε μπορεί να ζητήσει την τοπική του ώρα χρησιμοποιώντας αυτό το pool. Ακολουθούν ορισμένοι άλλοι διακομιστές στους οποίους μπορούμε να έχουμε πρόσβαση:
| Περιοχή | Όνομα κεντρικού υπολογιστή |
|---|---|
| Παγκόσμιος | pool.ntp.org |
| Ασία | asia.pool.ntp.org |
| Ευρώπη | europe.pool.ntp.org |
| Βόρεια Αμερική | North-america.pool.ntp.org |
| Ωκεανία | oceania.pool.ntp.org |
| νότια Αμερική | south-america.pool.ntp.org |
2.2: Μετατόπιση GMT
Η μετατόπιση GMT περιγράφει τη διαφορά ώρας σε ώρες μεταξύ της ζώνης ώρας που ζείτε έως την GMT. Για παράδειγμα, αν χρησιμοποιήσουμε τη ζώνη ώρας των Η.Π.Α., μπορούμε να τη ρυθμίσουμε σε UTC = -11:00 .
2.3: Μετατόπιση φωτός ημέρας
Εδώ η μετατόπιση φωτός της ημέρας είναι η θερινή ώρα που συνήθως λαμβάνεται ως 1 ώρα. Η θερινή ώρα σημαίνει μετακίνηση του ρολογιού 1 ώρα μπροστά κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού και αλλαγή του ρολογιού ξανά το χειμώνα. Αυτή η εντολή χρησιμοποιείται συνήθως όταν χρησιμοποιείται μια προσαρμοσμένη ζώνη ώρας και εφαρμόζεται ο κανόνας θερινής ώρας.
Καθώς καλύψαμε τα βασικά του διακομιστή NTP τώρα, θα ελέγξουμε πώς μπορούμε να στείλουμε ένα αίτημα στον διακομιστή NTP και να διαβάσουμε την τοπική ώρα χρησιμοποιώντας ESP32 με κωδικό Arduino IDE.
3: Εκτύπωση σε πραγματικό χρόνο Χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση printLocalTime().
ο printLocalTime() η συνάρτηση θα καλέσει το getLocalTime() λειτουργία που στέλνει το αίτημα στον διακομιστή NTP και αποθηκεύει την ημερομηνία και την ώρα που έλαβε μέσα στο πληροφορίες χρόνου μεταβλητός.
3.1: Κώδικας για εκτύπωση σε πραγματικό χρόνο
Επικολλήστε τον δεδομένο κώδικα για διακομιστή πελάτη NTP στον επεξεργαστή Arduino IDE. Συνδέστε το ESP32 με υπολογιστή, επιλέξτε τη θύρα COM και μεταφορτώστε τον κωδικό.
#include#include 'time.h'
const char * ssid = 'ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΗΣΤΕ_ΜΕ_ΣΑΣ_ΣΤΟ_SSID';
const char * κωδικός πρόσβασης = 'REPLACE_WITH_YOUR_PASSWORD';
const char * ntpServer = 'pool.ntp.org' ;
const long gmtOffset_sec = 18000 ; /* GMT OFFSET + 5 ΩΡΕΣ ( 18000 SEC ) */
const int daylightOffset_sec = 3600 ; /* 1 μετατόπιση ώρας ημέρας */
void printLocalTime ( )
{
struct tm timeinfo?
αν ( ! getLocalTime ( & πληροφορίες χρόνου ) ) {
Serial.println ( 'Αποτυχία λήψης χρόνου' ) ;
ΕΠΙΣΤΡΟΦΗ ;
}
Serial.println ( & πληροφορίες ώρας, '%A, %B %d %Y %H:%M:%S' ) ;
}
ρύθμιση κενού ( )
{
Serial.begin ( 115200 ) ;
// συνδεθείτε στο WiFi
Σειρά.printf ( 'Σύνδεση στο %s' , ssid ) ;
WiFi.ξεκινήστε ( ssid, κωδικός πρόσβασης ) ;
ενώ ( Κατάσταση WiFi ( ) ! = WL_CONNECTED ) {
καθυστέρηση ( 500 ) ;
Σειρά.εκτύπωση ( '.' ) ;
}
Serial.println ( 'ΣΥΝΔΕΘΗΚΕ' ) ;
// ξεκινήστε και πάρτε το χρόνος
configTime ( gmtOffset_sec, daylightOffset_sec, ntpServer ) ;
printLocalTime ( ) ;
// αποσυνδέστε το WiFi όπως και το δεν χρειάζεται πλέον
WiFi.disconnect(true);
WiFi.mode(WIFI_OFF);
}
void loop()
{
καθυστέρηση (1000);
printLocalTime();
}
Ο κώδικας ξεκίνησε με τη συμπερίληψη του WiFi και της βιβλιοθήκης ώρας. WiFi βιβλιοθήκη θα βοηθήσει στη σύνδεση του ESP32 με ένα δίκτυο ενώ χρόνος η βιβλιοθήκη θα χειριστεί τον συγχρονισμό διακομιστή NTP.
Μετά από αυτό ορίζεται το SSID και ο κωδικός πρόσβασης του δικτύου στο οποίο θα συνδεθεί το ESP32. Αντικαταστήστε τα διαπιστευτήρια δικτύου σας εδώ. Μετά από αυτό έχουμε ορίσει Μετατόπιση GMT ως 18000 sec που είναι (UTC+5 ώρα). Μπορείτε να αντικαταστήσετε τη δική σας ζώνη ώρας UTC εδώ. Ακολούθησε το Σύνδεσμος να πάρει το Μετατόπιση GMT για τη ζώνη ώρας σας.
Επιπλέον, η διεύθυνση διακομιστή NTP καθορίζεται χρησιμοποιώντας την εντολή:
const char * ntpServer = 'pool.ntp.org' ;Αυτή η εντολή επιλέγει αυτόματα τον διακομιστή ώρας που θα σας αναζητήσει. Ωστόσο, μπορούμε επίσης να ορίσουμε μια ζώνη ώρας χρησιμοποιώντας τους διακομιστές NTP που εξηγούνται στο Διακομιστής NTP Ενότητα.
Στο τέλος διαμορφώνουμε το ESP32 ως πελάτη NTP και για να λάβουμε την ημερομηνία και την ώρα. Για αυτό χρησιμοποιήσαμε το configTime() λειτουργία.
Τέλος, χρησιμοποιώντας το printLocalTime() λειτουργία, η τρέχουσα ημερομηνία και ώρα εκτυπώνεται στη σειριακή οθόνη. Αυτή η συνάρτηση περιέχει μια δομή χρόνου tm που αποθηκεύει όλες τις πληροφορίες στο πληροφορίες χρόνου μεταβλητός.
Οι ακόλουθες εντολές αντιπροσωπεύουν το πληροφορίες χρόνου δομή.
Serial.println ( & πληροφορίες ώρας, '%A, %B %d %Y %H:%M:%S' ) ;Κάθε δομή γράμματος χρόνου σχετίζεται με μια συγκεκριμένη πληροφορία:
| Προδιαγραφείς | Πληροφορίες |
|---|---|
| %ΕΝΑ | Ημέρα επιστροφής της εβδομάδας |
| %ΣΙ | Μήνας επιστροφής |
| %ρε | Ημέρα επιστροφής του μήνα |
| %Y | Επιστροφή τρέχον έτος |
| %H | Επιστροφή τρέχουσας ώρας |
| %Μ | Επιστρέψτε τα τρέχοντα λεπτά |
| %ΜΙΚΡΟ | Επιστρέψτε τα τρέχοντα δευτερόλεπτα |
3.2: Έξοδος
Μετά τη μεταφόρτωση του κωδικού, το ESP32 θα συνδεθεί με ένα δίκτυο WiFi και θα στείλει ένα αίτημα στον διακομιστή NTP για να λάβει την τρέχουσα ημερομηνία και ώρα. Η παρακάτω έξοδος εμφανίζεται στη σειριακή οθόνη Arduino.
Η τρέχουσα ώρα στον υπολογιστή μου και το ESP32 ταιριάζουν.
Έχουμε διαβάσει με επιτυχία τον χρόνο από τον διακομιστή NTP χρησιμοποιώντας το ESP32 ως πελάτη.
συμπέρασμα
Ο χρόνος είναι πολύ σημαντικός για εφαρμογές όπως η χρονική σήμανση και η εκτέλεση εντολών σε συγκεκριμένες ώρες για τη δημιουργία εξόδου. Τα ενσωματωμένα χρονόμετρα δεν είναι τόσο ακριβή, επομένως μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε έναν διακομιστή NTP για να διαβάσουμε την τρέχουσα ώρα και ημερομηνία. Αυτός ο χρόνος μπορεί να αποθηκευτεί μέσα σε μια μεταβλητή για χρήση μέσα στον κώδικά μας. Αυτό το μάθημα βοηθά στο να λαμβάνετε ακριβή ώρα οποιασδήποτε ζώνης ώρας σε όλο τον κόσμο χρησιμοποιώντας το ESP32.