ESP8266調(diào)用NTP服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)

一、背景知識(shí)

【1】什么是NTP服務(wù)器？

NTP是網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（Network Time Protocol，簡(jiǎn)稱NTP），是一種用于同步計(jì)算機(jī)時(shí)間的協(xié)議。NTP服務(wù)器指的是提供NTP服務(wù)的計(jì)算機(jī)或設(shè)備。NTP服務(wù)器的主要功能是保證網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備的時(shí)間同步，以確保各個(gè)設(shè)備相互之間的時(shí)間協(xié)調(diào)一致。NTP服務(wù)器通常連接到具有高度精確時(shí)間源的設(shè)備，例如：GPS接收器或原子鐘，以確保提供準(zhǔn)確如一的時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)可以通過(guò)連接到NTP服務(wù)器來(lái)同步其時(shí)間，并確保它們?cè)谕粫r(shí)刻進(jìn)行操作。

目前有許多可以使用的NTP服務(wù)器，以下是一些常用的NTP服務(wù)器列表：

1. cn.ntp.org.cn
2. ntp.sjtu.edu.cn
3. ntp.linux.org.cn
4. time.nist.gov.cn
5. ntp.aliyun.com
6. ntp.api.bz
7. ntp1.aliyun.com
8. time1.cloud.tencent.com
9. pool.ntp.org.cn

【2】RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘是什么？

RTC (Real-Time Clock)實(shí)時(shí)時(shí)鐘，是指一種專門用于記憶日期、時(shí)間的計(jì)時(shí)芯片或模塊。一般包括一個(gè)時(shí)鐘芯片、一塊石英晶體、一塊溫度補(bǔ)償電路、電源管理電路等組成。RTC可以精確地記錄日期和時(shí)間，即使是在斷電等異常情況下，也能保持記錄的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)年。常常用于嵌入式系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集設(shè)備等領(lǐng)域，是一種至關(guān)重要的設(shè)備。在某些系統(tǒng)應(yīng)用中，RTC也會(huì)成為其他設(shè)備的時(shí)鐘源，如單片機(jī)或微控制器單位等。

RTC的時(shí)間精度通常為ppm 級(jí)別，即每百萬(wàn)分之一，能夠滿足大多數(shù)實(shí)時(shí)應(yīng)用場(chǎng)景的要求。為了提高RTC的穩(wěn)定度和精度，許多RTC都帶有自動(dòng)校正功能，可以自動(dòng)從外部時(shí)鐘源或NTP服務(wù)器中獲取準(zhǔn)確的時(shí)間，并進(jìn)行校正。同時(shí)，許多RTC還會(huì)集成電源管理功能，支持低功耗模式以延長(zhǎng)電池壽命。

二、ESP8266獲取網(wǎng)絡(luò)時(shí)間

要通過(guò)ESP8266聯(lián)網(wǎng)并獲取網(wǎng)絡(luò)時(shí)間，需要執(zhí)行以下步驟：

1. 在STM32F103ZET6上配置UART串口以與ESP8266進(jìn)行通信。
2. 使用AT指令將ESP8266連接到Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)?？梢允褂靡韵轮噶睿?/li>

AT+CWJAP="SSID","password"

其中，替換 "SSID" 為自己的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)名稱，"password" 是Wi-Fi密碼。

1. 使用AT指令連接到NTP服務(wù)器并獲取時(shí)間。您可以使用以下指令：

AT+CIPSNTPCFG=0,1,"pool.ntp.org"
AT+CIPSNTPTIME?

這將連接到ntp服務(wù)器并檢索當(dāng)前的UTC時(shí)間。

1. 將ESP8266返回的UTC時(shí)間轉(zhuǎn)換為本地時(shí)間。您需要知道您所在的時(shí)區(qū)，并對(duì)UTC進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
2. 將本地時(shí)間設(shè)置為STM32F103ZET6上的RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘。

下面是一個(gè)示例代碼

#include 
#include "stm32f10x.h"
?
// UART配置
void uart_init() {
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
?
  USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
  USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
  USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
  USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
  USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
  USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
  USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
  USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
?
  USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}
?
// 發(fā)送AT指令并等待響應(yīng)
int send_at_command(char* command, char* response, uint32_t timeout) {
 // 發(fā)送命令
 USART_SendData(USART1, (uint8_t*)command, strlen(command));
 
 // 等待響應(yīng)
 uint32_t start_time = HAL_GetTick();
 while ((HAL_GetTick() - start_time) < timeout) {
? ? ?if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) != RESET) {
? ? ? ?char c = USART_ReceiveData(USART1);
? ? ? ?
? ? ? ?// 檢查是否收到了預(yù)期的響應(yīng)
? ? ? ?if (strstr(response, c) != NULL) {
? ? ? ? ?return 0; // 成功
? ? ?  }
? ?  }
?  }
? ?
? ?return -1; // 超時(shí)或沒(méi)有收到預(yù)期的響應(yīng)
?}
??
?// 連接ESP8266到Wi-Fi
?void connect_to_wifi() {
? ?char command[50];
? ?char response[100];
? ?
? ?// 設(shè)置Wi-Fi SSID和密碼
? ?sprintf(command, "AT+CWJAP="%s","%s"rn", "YourSSID", "YourPassword");
? ?send_at_command(command, "OK", 5000);
?}
??
?// 連接到NTP服務(wù)器并獲取時(shí)間
?int get_ntp_time(uint32_t* time) {
? ?char response[100];
? ?
? ?// 配置SNTP客戶端
? ?send_at_command("AT+CIPSNTPCFG=0,1,"pool.ntp.org"rn", "OK", 5000);
? ?
? ?// 獲取時(shí)間
? ?send_at_command("AT+CIPSNTPTIME?rn", response, 5000);
? ?
? ?// 解析響應(yīng)并提取時(shí)間戳
? ?char* token = strtok(response, ",");
? ?uint32_t timestamp = atoi(token);
? ?*time = timestamp - 2208988800UL; // 轉(zhuǎn)換為Unix時(shí)間戳
? ?
? ?return 0;
?}
??
?// 將時(shí)間設(shè)置到RTC
?void set_rtc_time(uint32_t time) {
? ?// 啟用PWR和BKP外設(shè)時(shí)鐘
? ?RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
? ?
? ?// 解鎖備份寄存器區(qū)域
? ?PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
? ?
? ?// 配置RTC
? ?RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_HSE_Div128); // RTC時(shí)鐘源為HSE/128
? ?RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); // 啟用RTC時(shí)鐘
? ?
? ?RTC_InitTypeDef RTC_InitStructure;
? ?// 配置RTC時(shí)鐘 
? ? ?RTC_InitStructure.RTC_HourFormat = RTC_HourFormat_24; RTC_InitStructure.RTC_AsynchPrediv = 127; 
? ? ?RTC_InitStructure.RTC_SynchPrediv = 255; 
? ? ?RTC_Init(&RTC_InitStructure);
??
?// 設(shè)置RTC時(shí)間 
? ? ?RTC_TimeTypeDef RTC_TimeStruct; 
? ? ?RTC_DateTypeDef RTC_DateStruct;
??
?// 將Unix時(shí)間戳轉(zhuǎn)換為RTC時(shí)間和日期 
? ?uint32_t days = time / 86400; 
? ? ?uint32_t seconds = time % 86400; 
? ? ?uint32_t hours = seconds / 3600; 
? ? ?uint32_t minutes = (seconds % 3600) / 60; 
? ? ?uint32_t secs = (seconds % 3600) % 60; 
? ? ?uint32_t year = 1970; 
? ? ?uint32_t month = 1; 
? ? ?while (days > 365) { if ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0) { days -= 366; } else { days -= 365; } year++; } 
  while (days > 0) { if (month == 2) 
   { if ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0) { if (days > 29) { days -= 29; } else { break; } } else { if (days > 28) { days -= 28; } else { break; } } } else if (month == 4 || month == 6 || month == 9 || month == 11) { if (days > 30) { days -= 30; } else { break; } } else { if (days > 31) { days -= 31; } else { break; } } month++; if (month > 12) { month = 1; year++; } }
?
RTC_TimeStruct.RTC_Hours = hours; RTC_TimeStruct.RTC_Minutes = minutes; RTC_TimeStruct.RTC_Seconds = secs; RTC_DateStruct.RTC_Date = days; RTC_DateStruct.RTC_Month = month; RTC_DateStruct.RTC_Year = year - 2000;
?
// 設(shè)置RTC時(shí)間和日期 
  RTC_SetTime(RTC_Format_BIN, &RTC_TimeStruct); 
  RTC_SetDate(RTC_Format_BIN, &RTC_DateStruct); }
?
int main() 
{ 
  // 初始化UART串口 
  uart_init();
?
  // 連接ESP8266到Wi-Fi
  connect_to_wifi();
?
// 獲取NTP時(shí)間 
  uint32_t ntp_time; get_ntp_time(&ntp_time);
?
// 將時(shí)間設(shè)置到
  RTC set_rtc_time(ntp_time);
?
while (1) { // 做其他的事情... } }