↑
Top
Labels: , , ,
於 2月 17, 2018

本文章為舊版Blogger內容轉移，目前暫停維護

使用Nodemcu連接NTP伺服器更新內部時鐘並製成html網頁

一.使用器材、前情提要

二.程式碼部分

  • 函式庫請至GitHub下載最新版本即可
  • 如有註解不當或缺失歡迎留言更正

宣告部分

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
#include <TimeLib.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <WiFiUdp.h> 

#define NTP_PACKET_SIZE 48
#define update_delay 70
#define ntp_correct 2
//緩存區大小 訊息的前48個字節為NTP時間戳記
//每計數一次之等待秒數
//NTP延遲校正(單位s)

const char* ssid="Home Wifi";  
const char* password="12345678";
const char* ntpServerName="time.nist.gov";
//Wifi SSID
//Wifi PassWord
//NTP 伺服器名稱

byte packetBuffer[NTP_PACKET_SIZE];
int update_count = 99;               
String http_sent ="";                
String http_get ="";                 
String w[]={"","Sun","Mon","Tue","Wed","Thu","Fri","Sat"};
unsigned long GMT = 2208988800;       
//宣告緩存區
//更新時間用計數器 每100次loop更新一次時間
//http傳送字串
//http接收字串
//設定代號[註1]
//接收到之時間

IPAddress ntpServerIP;
WiFiUDP udp;
WiFiServer server(80);
//宣告一個IPAddress物件來存放NTP伺服器的IP
//宣告一個UDP物件來傳送和接收封包
//宣告一個伺服器來接收埠上的訊息

函式宣告

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
unsigned long getUnixTime() {//取得NTP時間
  WiFi.hostByName(ntpServerName, ntpServerIP);  //獲取一個隨機的伺服器
  Serial.print("Sending NTP packet...");
  memset(packetBuffer, 0, NTP_PACKET_SIZE);
  //將緩存區每個byte設為0(清理緩衝區)
  //初始化請求所需的值
  packetBuffer[0]=0b11100011;   // LI, Version, Mode
  packetBuffer[1]=0;            // Stratum, or type of clock
  packetBuffer[2]=6;            // Polling Interval
  packetBuffer[3]=0xEC;         // Peer Clock Precision
  //8 bytes of zero for Root Delay & Root Dispersion
  packetBuffer[12]=49;
  packetBuffer[13]=0x4E;
  packetBuffer[14]=49;
  packetBuffer[15]=52;
  udp.beginPacket(ntpServerIP, 123);          //埠123為網路時間協定通訊埠
  udp.write(packetBuffer, NTP_PACKET_SIZE);   //向NTP伺服器發送請求
  udp.endPacket();
  //NTP packet END
  
  delay(1500);                  //等待
  int cb=udp.parsePacket();     //回傳接收到之位元數
  unsigned long unix_time=0;    //預設傳回 0, 表示未收到 NTP 回應 
  if (cb>0) {
    udp.read(packetBuffer, NTP_PACKET_SIZE);
    unsigned long highWord=word(packetBuffer[40], packetBuffer[41]);
    //將封包讀入緩存區 時間戳從接收到的封包的字節40開始
    unsigned long lowWord=word(packetBuffer[42], packetBuffer[43]);     
    //是四個字節或兩個字長
    unsigned long secsSince1900=highWord << 16 | lowWord;               
    //將四個字節組合成一個長整數 NTP時間（1900年1月1日以來的秒數）
    unix_time=secsSince1900 - 2208988800UL;                             
    //更新 unix_time(減掉70年的秒數 即1970年1月1日以來的秒數)
  }
  return unix_time;   //回傳1970年1月1日以來的秒數
}

初始化

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("\nConnecting to ");
  Serial.println(ssid);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {  //等待連線
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.print("\nWiFi connected\nIP address: ");
  Serial.print("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
  Serial.println("Starting UDP");
  udp.begin(2390);    //本地使用埠2390監聽UDP數據包
  Serial.print("Local port: ");
  Serial.println(udp.localPort());
  server.begin();
  Serial.println("Web server started");
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

迴圈部分

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
void loop() { 
  if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {  //檢查連線
    delay(2000);
    return;
  }
  WiFiClient client = server.available();
  if (!client) {    //未接收到http訊息要做的事
    update_count+=1;
    if(update_count==100){update_count=0;}
    //計數達100次向伺服器獲取時間並歸零計數器
    else{
      delay(update_delay);
      return;
    }
    digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);   //led on[註2]
    GMT=getUnixTime();
    if(GMT!=0){   //檢查是否正確獲取時間
      GMT=GMT + 28800 + ntp_correct;    //GMT+8及延遲校正
      Serial.print("Successed\nUnix time=" );
      Serial.println(GMT);
      setTime(GMT);   //以NTP時間更新內部時鐘
      Serial.print((String)year() + "-" + (String)month() +
                    "-" + (String)day()+ " ");
      Serial.print(w[weekday()] + " ");
      Serial.println((String)hour() + ":" + (String)minute() +
                     ":" + (String)second());
      digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);//led off
    }else{
      Serial.println("Failed");
    }
    delay(100);
    return;
  }
  while(!client.available()){
    delay(1);
  }  //接收到資料要做的事
  String http_get = client.readStringUntil('\r');
  Serial.println(http_get);
  client.flush();
  client.print("HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type: text/
               html\r\n\r\n<!DOCTYPE HTML>\r\n<html>\r\n" 
              + (String)year() + "-" + (String)month()  + "-" 
              + (String)day()  + " " + w[weekday()]     + " "
              + (String)hour() + ":" + (String)minute() + ":" 
              + (String)second() + "< /html >\n");
  delay(10);
}

[註1]星期日為1依此類推
[註2]Nodemcu板上之LED燈為 High時滅燈 LOW時亮燈

實際執行結果如下

Connecting to 
Home Wifi
...
WiFi connected
IP address: IP address: 192.168.50.147
Starting UDP
Local port: 2390
Web server started
Sending NTP packet...Successed
Unix time=1518909722
2018-2-17 Sat 23:22:2
Sending NTP packet...Successed
Unix time=1518909731
2018-2-17 Sat 23:22:11
Sending NTP packet...Failed

三.結語

  • (本項待確認)ESP8266 內建 RTC 每 7 個小時 45 分會超出型態範圍，因此 7 個小時45分內一定要再跟 NTP 伺服器同步一次確保時間的準確性
  • 在NTP取得時間時有時會失敗，不知為何(等待不夠久?)
    • 在經過多次測試後發現按下Nodemcu板上方的Flash按鈕後有明顯改善可能是記憶體的問題(不確定)
  • 如果有先進知道可能的原因請不吝留言補充

再次感謝您的閱讀 ❤❤❤

沒有留言 :

張貼留言

訂閱： 張貼留言 ( Atom )