Työskentely ESP32:n tai minkä tahansa muun mikrokontrolleriajan kanssa on erittäin tärkeää, koska sisäänrakennettu ajastin ei ole niin tarkka, jotta voimme käyttää NTP palvelin hakemaan reaaliaikaisesti ja tallentamaan sen muuttujaan, jota voidaan käyttää myöhemmin ESP32-koodissa.
Network Time Protocol (NTP) käyttää koordinoitua yleisaikaa (UTC), joka synkronoi järjestelmän kellon erittäin tarkasti ja tarkasti. Pienemmissä verkoissa NTP voi tarjota meille jopa 1 ms:n tarkkuuden, kun taas suuremmissa verkoissa, kuten LAN (Local Area Network) NTP, voi antaa tarkkuuden kymmenissä millisekunnissa Internetissä. Käyttämällä tätä tarkkaa kelloa ESP32 voi suorittaa käskyjä tiettyyn aikaan.
Tämä opas sisältää seuraavan sisällön:
- Johdatus NTP:hen (Network Time Protocol)
- NTP-palvelin ja aikaasetukset
- Reaaliaikainen tulostus printLocalTime()-funktiolla
1: Johdatus NTP:hen (Network Time Protocol)
NTP on lyhenne sanoista N verkkoon T tehdä P rotocol on standardi, jota käytetään synkronoimaan laitteiden aika niiden aikavyöhykkeen kanssa. Verkkoaikaprotokolla synkronoi kaikkien verkkolaitteiden ajan UTC:n kanssa, joka tunnetaan myös nimellä Coordinated Universal Time.
UTC on kuin GMT (Greenwich Mean Time), mutta se ei muutu ja pysyy samana kaikkialla maailmassa. Pääajatuksena UTC:n käytön takana on lukea aika NTP palvelimelle ja UTC-offsetin avulla saamme paikallisen ajan aikavyöhykkeemme mukaan.
2: NTP-palvelin ja aika-asetukset
Lukeaksemme aikaa NTP-palvelimelta meidän on ilmoitettava seuraavat muuttujat koodin sisällä käyttämällä näitä muuttujia, jotka voimme saada ajan NTP-palvelimelta.
- NTP-palvelin
- GMT-poikkeama
- Daylight Offset
2.1: NTP-palvelin
Pyydämme aikaa alkaen pool.ntp.org joka sisältää maailmanlaajuista aikadataa palvelimella ja kuka tahansa voi pyytää paikallista aikaa käyttämällä tätä poolia. Seuraavassa on joitain muita palvelimia, joita voimme käyttää:
| Alue | Isäntänimi |
|---|---|
| Maailmanlaajuinen | pool.ntp.org |
| Aasia | asia.pool.ntp.org |
| Euroopassa | europe.pool.ntp.org |
| Pohjois-Amerikka | north-america.pool.ntp.org |
| Oseania | oceania.pool.ntp.org |
| Etelä-Amerikka | south-america.pool.ntp.org |
2.2: GMT-poikkeama
GMT-poikkeama kuvaa aikaeroa tunteina elämäsi aikavyöhykkeen ja GMT:n välillä. Jos käytämme esimerkiksi USA:n aikavyöhykettä, voimme asettaa sen UTC = -11:00 .
2.3: Päivänvalopoikkeama
Tässä päivänvalopoikkeama on kesäaika, joka on yleensä 1 tunti. Kesäaika tarkoittaa kellon siirtämistä 1 tunti eteenpäin kesällä ja vaihtamista takaisin talvella. Tätä komentoa käytetään yleensä silloin, kun käytetään mukautettua aikavyöhykettä ja kesäaikasääntöä.
Koska olemme käsitelleet NTP-palvelimen perusteet nyt, tarkistamme kuinka voimme lähettää pyynnön NTP-palvelimelle ja lukea paikallista aikaa ESP32:lla Arduino IDE -koodilla.
3: Reaaliaikainen tulostus käyttämällä printLocalTime()-funktiota
The printLocalTime() toiminto kutsuu getLocalTime() toiminto, joka lähettää pyynnön NTP-palvelimelle ja tallentaa vastaanotetun päivämäärän ja kellonajan palvelimeen ajan tiedot muuttuja.
3.1: Reaaliaikaisen tulostuksen koodi
Liitä annettu koodi NTP-asiakaspalvelimelle Arduino IDE -editoriin. Yhdistä ESP32 PC:hen, valitse COM-portti ja lataa koodi.
#include#include 'aika.h'
const char * ssid = 'VAIHDA_SIINUN_SSID';
const char * salasana = 'VAIHDA_SALASANA';
const char * ntpServer = 'pool.ntp.org' ;
const long gmtOffset_sec = 18 000 ; /* GMT OFFSET + 5 TUNNIT ( 18 000 SEC ) */
const int daylightOffset_sec = 3600 ; /* 1 tunnin päivänvalopoikkeama */
void printLocalTime ( )
{
struct tm timeinfo;
jos ( ! getLocalTime ( & ajan tiedot ) ) {
Serial.println ( 'Ajan saaminen epäonnistui' ) ;
palata ;
}
Serial.println ( & aikatiedot, '%A, %B %d %Y %H:%M:%S' ) ;
}
tyhjä asetus ( )
{
Serial.begin ( 115 200 ) ;
// yhdistä WiFi-verkkoon
Serial.printf ( 'Yhdistetään kohteeseen %s' , ssid ) ;
WiFi.begin ( ssid, salasana ) ;
sillä aikaa ( WiFi.status ( ) ! = WL_CONNECTED ) {
viive ( 500 ) ;
Serial.print ( '.' ) ;
}
Serial.println ( ' YHDISTETTY' ) ;
// init ja hanki aika
configTime ( gmtOffset_sec, daylightOffset_sec, ntpServer ) ;
printLocalTime ( ) ;
// irrota WiFi kuten se ei enää tarvita
WiFi.disconnect(true);
WiFi.mode(WIFI_OFF);
}
void loop()
{
viive (1000);
printLocalTime();
}
Koodi aloitettiin sisällyttämällä WiFi ja aikakirjasto. WiFi kirjasto auttaa yhdistämään ESP32:n verkkoon aika kirjasto hoitaa NTP-palvelimen synkronoinnin.
Tämän jälkeen määritetään sen verkon SSID ja salasana, johon ESP32 muodostaa yhteyden. Vaihda verkkotunnuksesi tähän. Sen jälkeen olemme määritelleet GMT-poikkeama 18 000 sekuntia, joka on (UTC+5 tuntia). Voit vaihtaa oman aikavyöhykkeesi UTC täällä. Seuraa linkki saadakseen GMT-poikkeama aikavyöhykkeellesi.
Lisäksi NTP-palvelimen osoite määritetään komennolla:
const char * ntpServer = 'pool.ntp.org' ;Tämä komento valitsee automaattisesti aikapalvelimen, joka etsii sinua. Voimme kuitenkin myös asettaa aikavyöhykkeen käyttämällä NTP-palvelimia, jotka on selitetty kohdassa NTP-palvelin osio.
Lopuksi määritämme ESP32:n NTP-asiakkaaksi ja saamme päivämäärän ja kellonajan. Sitä varten käytimme configTime() toiminto.
Lopuksi käyttämällä printLocalTime() -toimintoa, nykyinen päivämäärä ja aika tulostetaan sarjanäytölle. Tämä toiminto sisältää aikarakenteen tm joka tallentaa kaikki tiedot ajan tiedot muuttuja.
Seuraavat komennot edustavat aikatiedot rakenne.
Serial.println ( & aikatiedot, '%A, %B %d %Y %H:%M:%S' ) ;Jokainen aikarakenteen kirjain liittyy tiettyyn tietoon:
| Määrittelyt | Tiedot |
|---|---|
| %A | Viikon paluupäivä |
| %B | Paluukuukausi |
| %d | Kuukauden palautuspäivä |
| %Y | Palauta kuluva vuosi |
| %H | Palauta nykyinen tunti |
| %M | Palauta nykyiset minuutit |
| %S | Palauta nykyiset sekunnit |
3.2: Lähtö
Koodin lataamisen jälkeen ESP32 muodostaa yhteyden WiFi-verkkoon ja lähettää NTP-palvelimelle pyynnön vastaanottaa nykyinen päivämäärä ja kellonaika. Seuraava tulos näkyy Arduino-sarjanäytössä.
PC:n ja ESP32:n nykyinen aika täsmää.
Olemme onnistuneesti lukeneet ajan NTP-palvelimelta käyttämällä ESP32:ta asiakkaana.
Johtopäätös
Aika on erittäin tärkeä sovelluksille, kuten aikaleimaukselle ja ohjeiden suorittamiselle tiettyinä aikoina tulosteen luomiseksi. Sisäänrakennetut ajastimet eivät ole niin tarkkoja, joten voimme käyttää NTP-palvelinta nykyisen kellonajan ja päivämäärän lukemiseen. Tämä aika voidaan tallentaa muuttujan sisään käytettäväksi koodimme sisällä. Tämä oppitunti auttaa saamaan tarkan ajan mistä tahansa aikavyöhykkeestä ympäri maailmaa ESP32:n avulla.