【NodeMCU实时天气时钟温湿度项目 4】通过NTPClient库获取实时网络时间并显示在TFT屏幕上

2024-05-08 08:12
文章标签 时钟 项目 显示 实时 时间 网络 获取 屏幕 tft 天气 nodemcu 温湿度 ntpclient

本文主要是介绍【NodeMCU实时天气时钟温湿度项目 4】通过NTPClient库获取实时网络时间并显示在TFT屏幕上，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

        今天是【实时天气时钟温湿度项目】第四专题，主要内容是：学习导入NTPClient库，通过这个库获取实时网络时间，显示在1.3寸TFT液晶屏幕上。此前三个专题，请选择查看以下链接。

        第一专题内容，请参考
        【NodeMCU实时天气时钟温湿度项目 1】连接点亮SPI-TFT屏幕和UI布局设计-CSDN博客
        第二专题内容，请参考
        【NodeMCU实时天气时钟温湿度项目 2】WIFI模式设置及连接-CSDN博客
        第三专题内容，请参考       
【NodeMCU实时天气时钟温湿度项目 3】连接SHT30传感器，获取并显示当前环境温湿度数据（I2C）-CSDN博客
        NTPClient功能库有关内容，请参考
        【Arduino】NTPClient：连接NTP服务器获取实时网络时间_ntpclient.h-CSDN博客

一、添加NTPClient库

        获取实时网络时间，一般通过 NTP (网络时间协议)服务器来实现。在Arduino框架下，我们通过NTPClient库提供的函数功能，连接到NTP服务器，从服务器获取时间，并保持同步。
        添加库的方法：打开 PlatformIO 界面，选择 Libraries 图标，在搜索栏内输入 NTPClient，在查询结果中选择NTPClient库，,添加到本项目中。

二、NTPClient官方示例代码及主要函数

        下面是NTPClient库官方示例 Advanced.info 的代码内容，将其全文复制到主文件 main.cpp 中，添加库，编译上传到NodeMCU开发板，就可以正常运行了。
        提醒：请务必将 ssid 和 password ，变更为您所在环境的 AP访问点名称和密码。       

#include <NTPClient.h>
// change next line to use with another board/shield
#include <ESP8266WiFi.h>
//#include <WiFi.h> // for WiFi shield
//#include <WiFi101.h> // for WiFi 101 shield or MKR1000
#include <WiFiUdp.h>const char *ssid     = "xcb940";
const char *password = "87589940abc";WiFiUDP ntpUDP;// You can specify the time server pool and the offset (in seconds, can be
// changed later with setTimeOffset() ). Additionally you can specify the
// update interval (in milliseconds, can be changed using setUpdateInterval() ).
NTPClient timeClient(ntpUDP, "europe.pool.ntp.org", 3600, 60000);void setup(){Serial.begin(115200);WiFi.begin(ssid, password);while ( WiFi.status() != WL_CONNECTED ) {delay ( 500 );Serial.print ( "." );}timeClient.begin();
}void loop() {timeClient.update();Serial.println(timeClient.getFormattedTime());delay(1000);
}

下图是程序正常运行后的模样。

        特别说明：关于NTPClient库的介绍和应用，我在前期曾发布过一个博文，对这个库作了详细介绍。官方示例中涉及到的功能函数，在博文中都有详细介绍，具体内容请点击下面的链接查看：【Arduino】NTPClient：连接NTP服务器获取实时网络时间_ntpclient.h-CSDN博客

三、本项目关于获取网络时间函数说明       

        通过NTPClient功能库获取网络时间的代码，封装在项目的 ntptime.h 文件中，主要有以下4个功能函数。
        （1）void initNtp()，启动NTPClient，开始客户端与NTP服务器同步、获取UTC时间，填充时日期时间数据结构 struct dt_data；设置时区偏移量（28800 = 60 * 60 * 8 秒）。

void initNtp() {timeClient.begin();//28800 = +8时区（我们的北京时间）timeClient.setTimeOffset(28800);loopNtp();
}
struct dt_data {String localDate = "";String localTime = "";String y;String m;String d;String h;String i;String s;uint16_t year;uint8_t month;uint8_t day;uint8_t hours;uint8_t minutes;uint8_t seconds;
} dt;

        （2）void loopNtp()，获取UTC时间，进行格式转换，填充时日期时间数据结构 struct dt_data；每调用一次，获取一次时间。

void loopNtp() {timeClient.update();Serial.println(timeClient.getFormattedTime());//获取unix时间戳（1970年至今的总秒数）unsigned long epochTime = timeClient.getEpochTime();Serial.print("epochTime: ");Serial.println(epochTime);//格式化得到 时:分:秒dt.localTime = timeClient.getFormattedTime();//重新计算得到 年-月-日time_t rawtime = epochTime;struct tm * ti;ti = localtime (&rawtime);dt.year = ti->tm_year + 1900;dt.y = String(dt.year);dt.month = ti->tm_mon + 1;dt.m = dt.month < 10 ? "0" + String(dt.month) : String(dt.month);dt.day = ti->tm_mday;dt.d = dt.day < 10 ? "0" + String(dt.day) : String(dt.day);dt.hours = ti->tm_hour;dt.h = dt.hours < 10 ? "0" + String(dt.hours) : String(dt.hours);dt.minutes = ti->tm_min;dt.i = dt.minutes < 10 ? "0" + String(dt.minutes) : String(dt.minutes);dt.seconds = ti->tm_sec;dt.s = dt.seconds < 10 ? "0" + String(dt.seconds) : String(dt.seconds);//将得到的年月日写入weather_data 结构体dt.localDate = dt.y + "-" + dt.m + "-" + dt.d;//Serial.println(dt.h + "-" + dt.i + "-" + dt.s);
}

        （3）LunarDate LunarCalendar(int year, int month, int day)，将阳历的年月日转换成阴历的年月日，存放到结构体 struct LunarDate 中。

LunarDate LunarCalendar(int year, int month, int day)
{int Spring_NY, Sun_NY, StaticDayCount;int index, flag;//Spring_NY 记录春节离当年元旦的天数。//Sun_NY 记录阳历日离当年元旦的天数。if ( ((LunarCalendarTable[year - 1901] & 0x0060) >> 5) == 1)Spring_NY = (LunarCalendarTable[year - 1901] & 0x001F) - 1;elseSpring_NY = (LunarCalendarTable[year - 1901] & 0x001F) - 1 + 31;Sun_NY = MonthAdd[month - 1] + day - 1;if ( (!(year % 4)) && (month > 2))Sun_NY++;//StaticDayCount记录大小月的天数 29 或30//index 记录从哪个月开始来计算。//flag 是用来对闰月的特殊处理。//判断阳历日在春节前还是春节后if (Sun_NY >= Spring_NY)//阳历日在春节后（含春节那天）{Sun_NY -= Spring_NY;month = 1;index = 1;flag = 0;if ( ( LunarCalendarTable[year - 1901] & (0x80000 >> (index - 1)) ) == 0)StaticDayCount = 29;elseStaticDayCount = 30;while (Sun_NY >= StaticDayCount){Sun_NY -= StaticDayCount;index++;if (month == ((LunarCalendarTable[year - 1901] & 0xF00000) >> 20) ){flag = ~flag;if (flag == 0)month++;}elsemonth++;if ( ( LunarCalendarTable[year - 1901] & (0x80000 >> (index - 1)) ) == 0)StaticDayCount = 29;elseStaticDayCount = 30;}day = Sun_NY + 1;}else //阳历日在春节前{Spring_NY -= Sun_NY;year--;month = 12;if ( ((LunarCalendarTable[year - 1901] & 0xF00000) >> 20) == 0)index = 12;elseindex = 13;flag = 0;if ( ( LunarCalendarTable[year - 1901] & (0x80000 >> (index - 1)) ) == 0)StaticDayCount = 29;elseStaticDayCount = 30;while (Spring_NY > StaticDayCount){Spring_NY -= StaticDayCount;index--;if (flag == 0)month--;if (month == ((LunarCalendarTable[year - 1901] & 0xF00000) >> 20))flag = ~flag;if ( ( LunarCalendarTable[year - 1901] & (0x80000 >> (index - 1)) ) == 0)StaticDayCount = 29;elseStaticDayCount = 30;}day = StaticDayCount - Spring_NY + 1;}LunarCalendarDay |= day;LunarCalendarDay |= (month << 6);LunarDate d;d.year = year;d.month = month;d.day = day;if (month == ((LunarCalendarTable[year - 1901] & 0xF00000) >> 20))d.leap =  1;elsed.leap =  0;return d;
}String outputLunarDate(int year, int month, int day) {LunarDate ld = LunarCalendar(year, month, day);String str = "";if (ld.leap) {str += "闰";} else {str += " ";}str += ChMonth[ld.month] + ChDay[ld.day];return str;
}

        （4）String weekOfDate1(int year, int month, int day)，将阳历的年月日转换为星期几。

String weekOfDate1(int year, int month, int day)
{int adjustment, mm, yy;if (year < 2000) year += 2000;adjustment = (14 - month) / 12;mm = month + 12 * adjustment - 2;yy = year - adjustment;int week = (day + (13 * mm - 1) / 5 +yy + yy / 4 - yy / 100 + yy / 400) % 7;return weekly[week];
}

        说明：本程序主要内容，来源于网络大神，如有异议，请及时联系作者。

四、项目运行结果视频展示

        本阶段TFT屏幕上部，第一行，可以显示阳历日期、星期几、农历日期；第二行显示实时网络时间（东八东，偏移量28800秒），每秒更新一次；
        中部，实时天气和明天天气预报部分，目前仍显示静态画展，没有加入实时获取天气信息的代码。
        下部，显示当前所在环境实时的温度和湿度数据，每3秒更新一次。        

WeatherClock_exalmpl4

五、项目第四专题代码下载

        百度网盘下载链接：
        https://pan.baidu.com/s/1tBrHF5KNcwBR-2-HXvNQdw?pwd=bw9e，提取码：bw9e

        参考文档
        1. NTPClient 部分源代码

这篇关于【NodeMCU实时天气时钟温湿度项目 4】通过NTPClient库获取实时网络时间并显示在TFT屏幕上的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/969786。

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