Arduino:Примеры/UdpNTPClient

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигации Перейти к поиску

Перевод: Максим Кузьмин (Cubewriter) Контакты:</br>* Skype: cubewriter</br>* E-mail: cubewriter@gmail.com</br>* Максим Кузьмин на freelance.ru
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Получение времени от NTP-сервера при помощи WiFi-модуля[1]

Этот пример показывает, как при помощи WiFi-модуля и платы Arduino/Genuino сделать запрос к серверу Network Time Protocol (NTP). Благодаря этому ваша плата сможет узнавать время через интернет.

Необходимое оборудование

  • WiFi-модуль Arduino
  • Плата Arduino/Genuino, совместимая с WiFi-модулем

Цепь

Чтобы выполнить SPI-соединение с модулем HDG104, WiFi-модуль использует 10-ый, 11-ый, 12-ый и 13-ый контакты. Для управления SS-контактом SD-карты используется 4-ый цифровой контакт.

Кроме того, для этого скетча нужен доступ к беспроводной сети типа 802.11b/g, подключенной к интернету. Также в скетче нужно будет поменять сетевые настройки, чтобы они соответствовали настройкам вашей SSID.

WiFiShield bb.png

На картинке выше плата Arduino находится под WiFi-модулем Arduino.

Код

  1 /*
  2 
  3  Клиент, запрашивающий время через NTP с помощью WiFi 
  4 
  5  Получает информацию о времени через время-сервер Network Time
  6  Protocol (NTP). Показывает, как получать и отправлять пакеты через
  7  UDP. Более подробно о время-серверах NTP и сообщениях для 
  8  коммуникации с ними читайте на https://ru.wikipedia.org/wiki/NTP.
  9 
 10  Создан 4 сентября 2010 года Майклом Маргулисом (Michael Margolis),
 11  модифицирован 9 апреля 2012 года Томом Иго (Tom Igoe).
 12 
 13  Этот код не защищен авторским правом.
 14 
 15  */
 16 
 17 #include <SPI.h>
 18 #include <WiFi.h>
 19 #include <WiFiUdp.h>
 20 
 21 int status = WL_IDLE_STATUS;
 22 char ssid[] = "mynetwork";  //  ваш SSID (название точки доступа)
 23 char pass[] = "mypassword";       // пароль к точке доступа
 24 int keyIndex = 0;            // номер ключа (нужно только для WEP)
 25 
 26 unsigned int localPort = 2390;      // локальный порт, который нужно прослушивать на предмет прихода UDP-пакетов
 27 
 28 IPAddress timeServer(129, 6, 15, 28); // NTP-сервер time.nist.gov
 29 
 30 const int NTP_PACKET_SIZE = 48; // временная отметка NTP находится в первых 48 байтах сообщения 
 31 
 32 byte packetBuffer[ NTP_PACKET_SIZE]; // буфер для хранения входящих и исходящих пакетов
 33 
 34 // экземпляр класса UDP, который позволит отправлять и получать пакеты через UDP:
 35 WiFiUDP Udp;
 36 
 37 void setup() {
 38   // запускаем последовательную коммуникацию и ждем открытия порта:
 39   Serial.begin(9600);
 40   while (!Serial) {
 41     ; // ждем подключения последовательного порта (нужно только для плат со штатным USB-портом)
 42   }
 43 
 44   // проверяем наличие WiFi-модуля:
 45   if (WiFi.status() == WL_NO_SHIELD) {
 46     Serial.println("WiFi shield not present");  // "WiFi-модуль не подключен"
 47     // дальше не продолжаем:
 48     while (true);
 49   }
 50 
 51   String fv = WiFi.firmwareVersion();
 52   if (fv != "1.1.0") {
 53     Serial.println("Please upgrade the firmware");  // "Пожалуйста, обновите прошивку"
 54   }
 55 
 56   // пытаемся подключиться к WiFi-сети:
 57   while (status != WL_CONNECTED) {
 58     Serial.print("Attempting to connect to SSID: ");  // "Пытаемся подключиться к SSID: "
 59     Serial.println(ssid);
 60     // подключаемся к сети с шифрованием WPA/WPA2. Если используете открытую сеть или WEP, поменяйте эту строчку:
 61     status = WiFi.begin(ssid, pass);
 62 
 63     // 10 секунд ждем подключения:
 64     delay(10000);
 65   }
 66 
 67   Serial.println("Connected to wifi");  // "Подключение к WiFi-точке установлено"
 68   printWifiStatus();
 69 
 70   Serial.println("\nStarting connection to server...");   // "\nНачинаем подключаться к серверу..." 
 71   Udp.begin(localPort);
 72 }
 73 
 74 void loop() {
 75   sendNTPpacket(timeServer); // отправляем NTP-пакет на время-сервер
 76   // ждем, пока придет ответ:
 77   delay(1000);
 78   if (Udp.parsePacket()) {
 79     Serial.println("packet received");   // "Пакет получен"
 80     // Пакет получен, считываем данные из него:
 81     Udp.read(packetBuffer, NTP_PACKET_SIZE); // считываем пакет в буфер 
 82 
 83     // временная отметка начинается на 40-ом байте полученного пакета, и это 4 байта
 84     // или 2 слова (тип данных – long). Сначала извлекаем 2 слова:
 85 
 86     unsigned long highWord = word(packetBuffer[40], packetBuffer[41]);
 87     unsigned long lowWord = word(packetBuffer[42], packetBuffer[43]);
 88     // совмещаем 4 байта (2 слова) в long integer;
 89     // это будет NTP-время (секунды, прошедшие с 1 января 1900 года): 
 90     unsigned long secsSince1900 = highWord << 16 | lowWord;
 91     Serial.print("Seconds since Jan 1 1900 = ");   // "Секунды, прошедшие с 1 января 1900 года = "
 92     Serial.println(secsSince1900);
 93 
 94     // теперь конвертируем NTP-время в обычное время:
 95     Serial.print("Unix time = ");  // "Unix-время = "
 96     // Unix-время стартует с 1 января 1970 года. В секундах это «2208988800»:
 97     const unsigned long seventyYears = 2208988800UL;
 98     // вычитаем 70 лет:
 99     unsigned long epoch = secsSince1900 - seventyYears;
100     // показываем Unix-время:
101     Serial.println(epoch);
102 
103 
104     // показываем час, минуту и секунду:
105     Serial.print("The UTC time is ");       // "UTC-время: " UTC – это время по Гринвичу (GMT)
106     Serial.print((epoch  % 86400L) / 3600); // показываем час (86400  - это количество секунд в сутках)
107     Serial.print(':');
108     if (((epoch % 3600) / 60) < 10) {
109       // у первых 10 минут каждого часа впереди должна стоять цифра «0»:
110       Serial.print('0');
111     }
112     Serial.print((epoch  % 3600) / 60); // показываем минуту (3600 – это количество секунд в минуту)
113     Serial.print(':');
114     if ((epoch % 60) < 10) {
115       // у первых 10 секунд каждой минуты впереди должна стоять цифра «0»:
116       Serial.print('0');
117     }
118     Serial.println(epoch % 60); // показываем секунду
119   }
120   // перед тем, как спрашивать время еще раз, ждем 10 секунд:
121   delay(10000);
122 }
123 
124 // отправляем NTP-запрос на время-сервер по указанному адресу:
125 unsigned long sendNTPpacket(IPAddress& address) {
126   //Serial.println("1");
127   // делаем все байты в буфере нулями:
128   memset(packetBuffer, 0, NTP_PACKET_SIZE);
129   // инициализируем значения, необходимые для NTP-запроса:
130   // (более подробно о пакетах читайте по ссылке выше)
131   //Serial.println("2");
132   packetBuffer[0] = 0b11100011;   // LI (leap indicator, т.е. «индикатор перехода»), версия, режим работы
133   packetBuffer[1] = 0;     // слой (или тип часов)
134   packetBuffer[2] = 6;     // интервал запросов
135   packetBuffer[3] = 0xEC;  // точность
136   // 8 байт с нулями, обозначающие базовую задержку и базовую дисперсию
137   packetBuffer[12]  = 49;
138   packetBuffer[13]  = 0x4E;
139   packetBuffer[14]  = 49;
140   packetBuffer[15]  = 52;
141 
142   //Serial.println("3");
143 
144   // после заполнения всех указанных полей 
145   // вы сможете отправлять пакет с запросом о временной метке:
146   Udp.beginPacket(address, 123); // NTP-запросы на порт 123
147   //Serial.println("4");
148   Udp.write(packetBuffer, NTP_PACKET_SIZE);
149   //Serial.println("5");
150   Udp.endPacket();
151   //Serial.println("6");
152 }
153 
154 
155 void printWifiStatus() {
156   // показываем SSID сети, к которой подключились:
157   Serial.print("SSID: ");
158   Serial.println(WiFi.SSID());
159 
160   // показываем IP-адрес WiFi-модуля:
161   IPAddress ip = WiFi.localIP();
162   Serial.print("IP Address: ");  // "IP-адрес: "
163   Serial.println(ip);
164 
165   // показываем мощность приемного сигнала:
166   long rssi = WiFi.RSSI();
167   Serial.print("signal strength (RSSI):");   // "Мощность сигнала (RSSI):"
168   Serial.print(rssi);
169   Serial.println(" dBm");  // "дБм"
170 }

См.также

  1. WiFi library – Your reference for the WiFi Library.
  2. WiFi Shield – Product details for the retired WiFi Shield.
  3. Getting started – Getting started with the retired WiFi Shield.
  4. Connect No Encryption - Demonstrates how to connect to an open network.
  5. Connect With WEP - Demonstrates how to connect to a network that is encrypted with WEP.
  6. Connect With WPA - Demonstrates how to connect to a network that is encrypted with WPA2 Personal.
  7. Scan Networks - Displays all WiFi networks in range.
  8. Simple Web Server WiFi – Turn on and off an LED accessing this simple Web Server.
  9. WiFi Chat Server - Set up a simple chat server.
  10. WiFi Web Client - Connect to a remote webserver.
  11. WiFi Web Client Repeating - Repeatedly make HTTP calls to a server.
  12. WiFi Web Server - Serve a webpage from the WiFi shield with Analog Input values.
  13. WiFi Send Receive UDP String - Send and receive a UDP string.

Внешние ссылки