Синхронизация времени с NTP на ESP32 с помощью ESP-IDF

В данной статье мы научимся использовать модуль LwIP SNTP на плате ESP32 и функции работы со временем для получения времени с интернет-серверов с помощью ESP-IDF. SNTP (Simple Network Time Protocol), также известный как «Простой сетевой протокол времени», — это протокол, используемый для получения текущего времени и даты. Библиотека LwIP SNTP, доступная в esp-idf, помогает получать текущее время и синхронизировать таймер ESP32 с NTP-сервером. Это очень полезно в приложениях для регистрации данных, где необходимо записывать значения данных вместе с правильными метками времени через определенный интервал времени.

Также на нашем сайте вы можете посмотреть статью про интернет часы на ESP32 с получением времени по протоколу NTP (с помощью Arduino IDE).

API ESP32 для работы с SNTP с помощью ESP-IDF

Теперь давайте обсудим API библиотеки LwIP SNTP, предоставляемые ESP-IDF для получения текущего времени.

Это заголовочный файл, необходимый для подключения библиотеки:

#include "esp_sntp.h"

1	#include "esp_sntp.h"

Функция gettimeofday обычно используется для доступа к текущей метке времени. Аналогично, функция settimeofday используется для установки времени. Именно эта функция используется библиотекой LwIP для установки текущего времени при получении ответа от NTP-сервера.

Однако стандартная библиотека C предоставляет еще несколько функций, связанных со временем. Некоторые из них перечислены ниже:

gettimeofday
time
asctime
clock
ctime
difftime
gmtime
localtime
mktime
strftime

gettimeofday

time

asctime

clock

ctime

difftime

gmtime

localtime

mktime

strftime

Функция sntp_get_sync_status() используется для получения статуса времени. Если время синхронизировано, она возвращает ответ SNTP_SYNC_RETURN_COMPLETED. Если статус сброшен, она возвращает SNTP_SYC_STATUS_RESET. Кроме того, если происходит плавная синхронизация времени, она возвращает ответ SNTP_SYNC_STATUS_IN_PROGRESS.

sntp_sync_status_t sntp_get_sync_status(void)

1	sntp_sync_status_t sntp_get_sync_status(void)

Функция sntp_set_sync_status() используется для установки статуса синхронизации времени. Она принимает один параметр — 'sync_status', обозначающий статус синхронизации времени.

void sntp_set_sync_status(sntp_sync_status_t sync_status)

1	void sntp_set_sync_status(sntp_sync_status_t sync_status)

Далее у нас есть функция sntp_get_sync_mode() . Она используется для получения режима синхронизации времени. Эта функция возвращает ответ SNTP_SYNC_MODE_IMMED, если синхронизация настроена на немедленное обновление времени. В противном случае она возвращает ответ SNTP_SYNC_MODE_SMOOTH, если включено плавное обновление времени.

sntp_sync_mode_t sntp_get_sync_mode(void)

1	sntp_sync_mode_t sntp_get_sync_mode(void)

Функция sntp_set_sync_mode() используется для установки режима синхронизации времени. Она принимает один параметр 'sync_mode', который обозначает режим синхронизации. Режим может быть либо SNTP_SYNC_MODE_IMMED, либо SNTP_SYNC_MODE_SMOOTH. При выборе режима SNTP_SYNC_MODE_IMMED системное время обновляется сразу после получения от SNTP-сервера. При выборе режима SNTP_SYNC_MODE_SMOOTH устанавливается плавное обновление времени. В этом случае для уведомления о времени используется функция adjtime.

void sntp_set_sync_mode(sntp_sync_mode_t sync_mode)

1	void sntp_set_sync_mode(sntp_sync_mode_t sync_mode)

Функция sntp_set_time_sync_notification_cb() используется для установки функции обратного вызова для уведомления о синхронизации времени. Она принимает один параметр — функцию обратного вызова.

void sntp_set_time_sync_notification_cb(sntp_sync_time_cb_t callback)

1	void sntp_set_time_sync_notification_cb(sntp_sync_time_cb_t callback)

Пример ESP-IDF для работы с SNTP

В этом разделе мы создадим и протестируем пример, используя API LwIP SNTP, как описано ранее. Мы будем использовать пример SNTP, предоставленный ESP-IDF. На примере мы покажем, как получить текущее время с помощью SNTP.

Создание примера проекта

Откройте VS Code и перейдите в менюView > Command Palette («Вид» > «Палитра команд»). Введите в строке поиска ESP-IDF: New Project и нажмите Enter.

Укажите название проекта и каталог. Мы назвали наш проект «ESP_IDF_SNTP». Для платы ESP-IDF мы выбрали опцию custom board («Пользовательская плата»). В качестве целевой платформы ESP-IDF мы выбрали модуль ESP32. Нажмите кнопку ‘Choose Template’ («Выбрать шаблон»), чтобы продолжить.

В разделе Extension («Расширение») выберите опцию ESP-IDF:

На вкладке Protocols («Протоколы») мы щелкнем по пункту «sntp». Затем нажмем ‘Create project using template sntp’ («Создать проект, используя шаблон sntp»).

Вы получите уведомление о создании проекта. Чтобы открыть проект в новом окне, нажмите «Да».

Это откроет созданный нами проект ESP_IDF_SNTP во вкладке «Проводник». Внутри папки проекта находится несколько папок. Это справедливо для всех проектов, которые вы будете создавать с помощью ESP-IDF Explorer.

Редактор конфигурации ESP-IDF SDK

Для начала перейдем в меню menuconfig. Щелкните значок, показанный ниже. Откроется редактор конфигурации ESP-IDF SDK.

Прокрутите вниз и откройте Example Connection Configuration (пример конфигурации подключения). Здесь нам нужно указать SSID и пароль нашей сети Wi-Fi. Это необходимо, потому что в примере с SNTP при первой загрузке ESP32 подключается к интернету и использует SNTP для получения текущего времени. Мы укажем параметры подключения. Также есть возможность подключения через интерфейс Ethernet.

Далее прокрутите вниз до раздела Example Configuration («Пример конфигурации») и выберите метод синхронизации времени. В этом примере представлены три метода синхронизации времени.

Обновление времени сразу после получения: это метод, выбранный по умолчанию. В этом случае время обновляется немедленно после получения от SNTP-сервера.
Обновление времени с помощью плавного метода (adjtime): в этом методе функция adjtime используется для уведомления о времени.
Пользовательская реализация: в этом методе встроенная синхронизация времени не используется.

Мы используем опцию ‘Update Time immediately when received’ («Обновлять время сразу после получения»).

Далее перейдите к настройкам, специфичным для ESP32 (ESP32-specific). Убедитесь, что для параметра “Timers used for gettimeofday function” («Таймеры, используемые для функции gettimeofday») выбрана опция “RTC and high-resolution timer” («RTC и таймер высокого разрешения») или «RTC». Это гарантирует, что после синхронизации с SNTP-сервером отсчет времени будет выполняться с помощью этих таймеров. Когда плата ESP32 находится в режиме глубокого сна, для отслеживания времени будет использоваться встроенный таймер RTC. Аналогично, таймер высокого разрешения FRC1 обеспечит точность времени до микросекунд, пока плата находится в активном режиме.

Пример кода ESP-IDF для работы с SNTP

Перейдём к файлу main.c. В папке main находится исходный код, поэтому файл main.c будет расположен именно там.

Теперь перейдите в файл main > sntp_example_main.c и откройте его.

Ниже приведён код, который вы увидите в исходном коде. Этот пример кода демонстрирует синхронизацию платы ESP32 с SNTP-сервером для получения текущего времени. После первоначальной загрузки плата ESP32 подключается к Wi-Fi, синхронизируется с SNTP-сервером и получает текущее время. Затем плата ESP32 переходит в режим глубокого сна. В это время таймер RTC отслеживает текущее время. После пробуждения ESP32 выводит текущее время, не подключаясь к Wi-Fi.

/* LwIP SNTP example

   This example code is in the Public Domain (or CC0 licensed, at your option.)

   Unless required by applicable law or agreed to in writing, this
   software is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT WARRANTIES OR
   CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
*/
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "freertos/event_groups.h"
#include "esp_system.h"
#include "esp_event.h"
#include "esp_log.h"
#include "esp_attr.h"
#include "esp_sleep.h"
#include "nvs_flash.h"
#include "protocol_examples_common.h"
#include "esp_sntp.h"

static const char *TAG = "example";

/* Variable holding number of times ESP32 restarted since first boot.
 * It is placed into RTC memory using RTC_DATA_ATTR and
 * maintains its value when ESP32 wakes from deep sleep.
 */
RTC_DATA_ATTR static int boot_count = 0;

static void obtain_time(void);
static void initialize_sntp(void);

#ifdef CONFIG_SNTP_TIME_SYNC_METHOD_CUSTOM
void sntp_sync_time(struct timeval *tv)
{
   settimeofday(tv, NULL);
   ESP_LOGI(TAG, "Time is synchronized from custom code");
   sntp_set_sync_status(SNTP_SYNC_STATUS_COMPLETED);
}
#endif

void time_sync_notification_cb(struct timeval *tv)
{
    ESP_LOGI(TAG, "Notification of a time synchronization event");
}

void app_main(void)
{
    ++boot_count;
    ESP_LOGI(TAG, "Boot count: %d", boot_count);

    time_t now;
    struct tm timeinfo;
    time(&now);
    localtime_r(&now, &timeinfo);
    // Is time set? If not, tm_year will be (1970 - 1900).
    if (timeinfo.tm_year < (2016 - 1900)) {
        ESP_LOGI(TAG, "Time is not set yet. Connecting to WiFi and getting time over NTP.");
        obtain_time();
        // update 'now' variable with current time
        time(&now);
    }
#ifdef CONFIG_SNTP_TIME_SYNC_METHOD_SMOOTH
    else {
        // add 500 ms error to the current system time.
        // Only to demonstrate a work of adjusting method!
        {
            ESP_LOGI(TAG, "Add a error for test adjtime");
            struct timeval tv_now;
            gettimeofday(&tv_now, NULL);
            int64_t cpu_time = (int64_t)tv_now.tv_sec * 1000000L + (int64_t)tv_now.tv_usec;
            int64_t error_time = cpu_time + 500 * 1000L;
            struct timeval tv_error = { .tv_sec = error_time / 1000000L, .tv_usec = error_time % 1000000L };
            settimeofday(&tv_error, NULL);
        }

        ESP_LOGI(TAG, "Time was set, now just adjusting it. Use SMOOTH SYNC method.");
        obtain_time();
        // update 'now' variable with current time
        time(&now);
    }
#endif

    char strftime_buf[64];

    // Set timezone to Eastern Standard Time and print local time
    setenv("TZ", "EST5EDT,M3.2.0/2,M11.1.0", 1);
    tzset();
    localtime_r(&now, &timeinfo);
    strftime(strftime_buf, sizeof(strftime_buf), "%c", &timeinfo);
    ESP_LOGI(TAG, "The current date/time in New York is: %s", strftime_buf);

    // Set timezone to China Standard Time
    setenv("TZ", "CST-8", 1);
    tzset();
    localtime_r(&now, &timeinfo);
    strftime(strftime_buf, sizeof(strftime_buf), "%c", &timeinfo);
    ESP_LOGI(TAG, "The current date/time in Shanghai is: %s", strftime_buf);

    if (sntp_get_sync_mode() == SNTP_SYNC_MODE_SMOOTH) {
        struct timeval outdelta;
        while (sntp_get_sync_status() == SNTP_SYNC_STATUS_IN_PROGRESS) {
            adjtime(NULL, &outdelta);
            ESP_LOGI(TAG, "Waiting for adjusting time ... outdelta = %li sec: %li ms: %li us",
                        (long)outdelta.tv_sec,
                        outdelta.tv_usec/1000,
                        outdelta.tv_usec%1000);
            vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);
        }
    }

    const int deep_sleep_sec = 10;
    ESP_LOGI(TAG, "Entering deep sleep for %d seconds", deep_sleep_sec);
    esp_deep_sleep(1000000LL * deep_sleep_sec);
}

static void obtain_time(void)
{
    ESP_ERROR_CHECK( nvs_flash_init() );
    ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
    ESP_ERROR_CHECK( esp_event_loop_create_default() );

    /* This helper function configures Wi-Fi or Ethernet, as selected in menuconfig.
     * Read "Establishing Wi-Fi or Ethernet Connection" section in
     * examples/protocols/README.md for more information about this function.
     */
    ESP_ERROR_CHECK(example_connect());

    initialize_sntp();

    // wait for time to be set
    time_t now = 0;
    struct tm timeinfo = { 0 };
    int retry = 0;
    const int retry_count = 10;
    while (sntp_get_sync_status() == SNTP_SYNC_STATUS_RESET && ++retry < retry_count) {
        ESP_LOGI(TAG, "Waiting for system time to be set... (%d/%d)", retry, retry_count);
        vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);
    }
    time(&now);
    localtime_r(&now, &timeinfo);

    ESP_ERROR_CHECK( example_disconnect() );
}

static void initialize_sntp(void)
{
    ESP_LOGI(TAG, "Initializing SNTP");
    sntp_setoperatingmode(SNTP_OPMODE_POLL);
    sntp_setservername(0, "pool.ntp.org");
    sntp_set_time_sync_notification_cb(time_sync_notification_cb);
#ifdef CONFIG_SNTP_TIME_SYNC_METHOD_SMOOTH
    sntp_set_sync_mode(SNTP_SYNC_MODE_SMOOTH);
#endif
    sntp_init();
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

/* LwIP SNTP example

This example code is in the Public Domain (or CC0 licensed, at your option.)

Unless required by applicable law or agreed to in writing, this

software is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT WARRANTIES OR

CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.

#include <string.h>

#include <time.h>

#include <sys/time.h>

#include "freertos/FreeRTOS.h"

#include "freertos/task.h"

#include "freertos/event_groups.h"

#include "esp_system.h"

#include "esp_event.h"

#include "esp_log.h"

#include "esp_attr.h"

#include "esp_sleep.h"

#include "nvs_flash.h"

#include "protocol_examples_common.h"

#include "esp_sntp.h"

static const char *TAG = "example";

/* Variable holding number of times ESP32 restarted since first boot.

* It is placed into RTC memory using RTC_DATA_ATTR and

* maintains its value when ESP32 wakes from deep sleep.

RTC_DATA_ATTR static int boot_count = 0;

static void obtain_time(void);

static void initialize_sntp(void);

#ifdef CONFIG_SNTP_TIME_SYNC_METHOD_CUSTOM

void sntp_sync_time(struct timeval *tv)

{

settimeofday(tv, NULL);

ESP_LOGI(TAG, "Time is synchronized from custom code");

sntp_set_sync_status(SNTP_SYNC_STATUS_COMPLETED);

}

#endif

void time_sync_notification_cb(struct timeval *tv)

{

ESP_LOGI(TAG, "Notification of a time synchronization event");

}

void app_main(void)

{

++boot_count;

ESP_LOGI(TAG, "Boot count: %d", boot_count);

time_t now;

struct tm timeinfo;

time(&now);

localtime_r(&now, &timeinfo);

// Is time set? If not, tm_year will be (1970 - 1900).

if (timeinfo.tm_year < (2016 - 1900)) {

ESP_LOGI(TAG, "Time is not set yet. Connecting to WiFi and getting time over NTP.");

obtain_time();

// update 'now' variable with current time

time(&now);

}

#ifdef CONFIG_SNTP_TIME_SYNC_METHOD_SMOOTH

else {

// add 500 ms error to the current system time.

// Only to demonstrate a work of adjusting method!

{

ESP_LOGI(TAG, "Add a error for test adjtime");

struct timeval tv_now;

gettimeofday(&tv_now, NULL);

int64_t cpu_time = (int64_t)tv_now.tv_sec * 1000000L + (int64_t)tv_now.tv_usec;

int64_t error_time = cpu_time + 500 * 1000L;

struct timeval tv_error = { .tv_sec = error_time / 1000000L, .tv_usec = error_time % 1000000L };

settimeofday(&tv_error, NULL);

}

ESP_LOGI(TAG, "Time was set, now just adjusting it. Use SMOOTH SYNC method.");

obtain_time();

// update 'now' variable with current time

time(&now);

}

#endif

char strftime_buf[64];

// Set timezone to Eastern Standard Time and print local time

setenv("TZ", "EST5EDT,M3.2.0/2,M11.1.0", 1);

tzset();

localtime_r(&now, &timeinfo);

strftime(strftime_buf, sizeof(strftime_buf), "%c", &timeinfo);

ESP_LOGI(TAG, "The current date/time in New York is: %s", strftime_buf);

// Set timezone to China Standard Time

setenv("TZ", "CST-8", 1);

tzset();

localtime_r(&now, &timeinfo);

strftime(strftime_buf, sizeof(strftime_buf), "%c", &timeinfo);

ESP_LOGI(TAG, "The current date/time in Shanghai is: %s", strftime_buf);

if (sntp_get_sync_mode() == SNTP_SYNC_MODE_SMOOTH) {

struct timeval outdelta;

while (sntp_get_sync_status() == SNTP_SYNC_STATUS_IN_PROGRESS) {

adjtime(NULL, &outdelta);

ESP_LOGI(TAG, "Waiting for adjusting time ... outdelta = %li sec: %li ms: %li us",

(long)outdelta.tv_sec,

outdelta.tv_usec/1000,

outdelta.tv_usec%1000);

vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);

}

const int deep_sleep_sec = 10;

ESP_LOGI(TAG, "Entering deep sleep for %d seconds", deep_sleep_sec);

esp_deep_sleep(1000000LL * deep_sleep_sec);

}

static void obtain_time(void)

{

ESP_ERROR_CHECK( nvs_flash_init() );

ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());

ESP_ERROR_CHECK( esp_event_loop_create_default() );

/* This helper function configures Wi-Fi or Ethernet, as selected in menuconfig.

* Read "Establishing Wi-Fi or Ethernet Connection" section in

* examples/protocols/README.md for more information about this function.

ESP_ERROR_CHECK(example_connect());

initialize_sntp();

// wait for time to be set

time_t now = 0;

struct tm timeinfo = { 0 };

int retry = 0;

const int retry_count = 10;

while (sntp_get_sync_status() == SNTP_SYNC_STATUS_RESET && ++retry < retry_count) {

ESP_LOGI(TAG, "Waiting for system time to be set... (%d/%d)", retry, retry_count);

vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);

}

time(&now);

localtime_r(&now, &timeinfo);

ESP_ERROR_CHECK( example_disconnect() );

}

static void initialize_sntp(void)

{

ESP_LOGI(TAG, "Initializing SNTP");

sntp_setoperatingmode(SNTP_OPMODE_POLL);

sntp_setservername(0, "pool.ntp.org");

sntp_set_time_sync_notification_cb(time_sync_notification_cb);

#ifdef CONFIG_SNTP_TIME_SYNC_METHOD_SMOOTH

sntp_set_sync_mode(SNTP_SYNC_MODE_SMOOTH);

#endif

sntp_init();

}

Как работает код?

Для начала мы подключим необходимые библиотеки, включая библиотеки FreeRTOS для генерации задержек и создания задач, sys/time.h и esp_sntp.h для доступа ко времени, esp_log.h для отладки и вывода информационных логов, esp_sleep.h для перевода платы ESP32 в режим глубокого сна и т.д.

#include <string.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "freertos/event_groups.h"
#include "esp_system.h"
#include "esp_event.h"
#include "esp_log.h"
#include "esp_attr.h"
#include "esp_sleep.h"
#include "nvs_flash.h"
#include "protocol_examples_common.h"
#include "esp_sntp.h"

#include <string.h>

#include <time.h>

#include <sys/time.h>

#include "freertos/FreeRTOS.h"

#include "freertos/task.h"

#include "freertos/event_groups.h"

#include "esp_system.h"

#include "esp_event.h"

#include "esp_log.h"

#include "esp_attr.h"

#include "esp_sleep.h"

#include "nvs_flash.h"

#include "protocol_examples_common.h"

#include "esp_sntp.h"

Этот код использует информационное логирование. Функция логирования принимает два аргумента. Первый аргумент — это тег, а второй — отформатированная строка. Поэтому эта глобальная переменная будет полезна при вызове функций ESP_LOGI(). Здесь «example» — это тег, который будет использоваться при логировании.

static const char *TAG = "example";

1	static const char *TAG = "example";

Далее, есть переменная boot_count, которая хранит количество перезагрузок ESP32. Для хранения этой статической целочисленной переменной в памяти RTC используется RTC_DATA_ATTR. Это гарантирует, что значение счетчика загрузок сохранится, пока плата ESP32 переходит в глубокий сон, а затем просыпается.

RTC_DATA_ATTR static int boot_count = 0;

1	RTC_DATA_ATTR static int boot_count = 0;

Если пользователь выбрал пользовательский метод синхронизации времени, то будет выполнен следующий код. Здесь вызывается функция sntp_sync_time(). Функция sntp_sync_time() используется для обновления системного времени. Она принимает один параметр 'tv', который представляет собой время, полученное от SNTP-сервера. Внутри этой функции вызывается функция settimeofday(). Эта функция находится в заголовочном файле sys/time.h. Она принимает два параметра. Первый параметр — это тип данных timeval, в данном случае 'tv'. Второй параметр — это тип данных часового пояса, в данном случае NULL. В этот момент терминал выводит сообщение «Время синхронизировано из пользовательского кода». Наконец, функция sntp_set_sync_status() используется для установки статуса синхронизации времени как SNTP_SYNC_STATUS_COMPLETED.

#ifdef CONFIG_SNTP_TIME_SYNC_METHOD_CUSTOM
void sntp_sync_time(struct timeval *tv)
{
   settimeofday(tv, NULL);
   ESP_LOGI(TAG, "Time is synchronized from custom code");
   sntp_set_sync_status(SNTP_SYNC_STATUS_COMPLETED);
}
#endif

#ifdef CONFIG_SNTP_TIME_SYNC_METHOD_CUSTOM

void sntp_sync_time(struct timeval *tv)

{

settimeofday(tv, NULL);

ESP_LOGI(TAG, "Time is synchronized from custom code");

sntp_set_sync_status(SNTP_SYNC_STATUS_COMPLETED);

}

#endif

Функция time_sync_notification_cb() выводит сообщение “Notification of a time synchronization event” («Уведомление о событии синхронизации времени»).

void time_sync_notification_cb(struct timeval *tv)
{
    ESP_LOGI(TAG, "Notification of a time synchronization event");
}

void time_sync_notification_cb(struct timeval *tv)

{

ESP_LOGI(TAG, "Notification of a time synchronization event");

}

Внутри функции app_main() сначала после каждого сброса увеличивается счетчик загрузок. Счетчик загрузок выводится в терминал.

++boot_count;
ESP_LOGI(TAG, "Boot count: %d", boot_count);

1 2	++boot_count; ESP_LOGI(TAG, "Boot count: %d", boot_count);

Затем создаётся структура времени с именем timeinfo. Она содержит информацию о времени, например, количество часов/минут/секунд. Функция localtime_r(&now, &timeinfo) преобразует время в секундах с начала эпохи в местное время.

Если корректное время еще не установлено, вызывается функция obtain_time(), которая получает время с SNTP-сервера. Переменная 'now' теперь содержит текущее время.

time_t now;
    struct tm timeinfo;
    time(&now);
    localtime_r(&now, &timeinfo);


    if (timeinfo.tm_year < (2016 - 1900)) {
        ESP_LOGI(TAG, "Time is not set yet. Connecting to WiFi and getting time over NTP.");
        obtain_time();
        time(&now);
    }

time_t now;

struct tm timeinfo;

time(&now);

localtime_r(&now, &timeinfo);

if (timeinfo.tm_year < (2016 - 1900)) {

ESP_LOGI(TAG, "Time is not set yet. Connecting to WiFi and getting time over NTP.");

obtain_time();

time(&now);

}

Для синхронизации времени, если пользователь выбрал метод плавной синхронизации, будет выполнен следующий код. Здесь к текущему системному времени добавляется ошибка в 500 мс. Это сделано для проверки функции adjtime.

#ifdef CONFIG_SNTP_TIME_SYNC_METHOD_SMOOTH
    else {
        {
            ESP_LOGI(TAG, "Add a error for test adjtime");
            struct timeval tv_now;
            gettimeofday(&tv_now, NULL);
            int64_t cpu_time = (int64_t)tv_now.tv_sec * 1000000L + (int64_t)tv_now.tv_usec;
            int64_t error_time = cpu_time + 500 * 1000L;
            struct timeval tv_error = { .tv_sec = error_time / 1000000L, .tv_usec = error_time % 1000000L };
            settimeofday(&tv_error, NULL);
        }

        ESP_LOGI(TAG, "Time was set, now just adjusting it. Use SMOOTH SYNC method.");
        obtain_time();
        // update 'now' variable with current time
        time(&now);
    }
#endif

#ifdef CONFIG_SNTP_TIME_SYNC_METHOD_SMOOTH

else {

{

ESP_LOGI(TAG, "Add a error for test adjtime");

struct timeval tv_now;

gettimeofday(&tv_now, NULL);

int64_t cpu_time = (int64_t)tv_now.tv_sec * 1000000L + (int64_t)tv_now.tv_usec;

int64_t error_time = cpu_time + 500 * 1000L;

struct timeval tv_error = { .tv_sec = error_time / 1000000L, .tv_usec = error_time % 1000000L };

settimeofday(&tv_error, NULL);

}

ESP_LOGI(TAG, "Time was set, now just adjusting it. Use SMOOTH SYNC method.");

obtain_time();

// update 'now' variable with current time

time(&now);

}

#endif

Далее, с помощью следующих строк кода устанавливается часовой пояс на восточное стандартное время. Текущее время в Нью-Йорке будет выведено в терминал.

    char strftime_buf[64];

    // Set timezone to Eastern Standard Time and print local time
    setenv("TZ", "EST5EDT,M3.2.0/2,M11.1.0", 1);
    tzset();
    localtime_r(&now, &timeinfo);
    strftime(strftime_buf, sizeof(strftime_buf), "%c", &timeinfo);
    ESP_LOGI(TAG, "The current date/time in New York is: %s", strftime_buf);

char strftime_buf[64];

// Set timezone to Eastern Standard Time and print local time

setenv("TZ", "EST5EDT,M3.2.0/2,M11.1.0", 1);

tzset();

localtime_r(&now, &timeinfo);

strftime(strftime_buf, sizeof(strftime_buf), "%c", &timeinfo);

ESP_LOGI(TAG, "The current date/time in New York is: %s", strftime_buf);

Аналогичным образом, после установки часового пояса на китайское стандартное время, на экране терминала отображается текущее время в Шанхае.

// Set timezone to China Standard Time
    setenv("TZ", "CST-8", 1);
    tzset();
    localtime_r(&now, &timeinfo);
    strftime(strftime_buf, sizeof(strftime_buf), "%c", &timeinfo);
    ESP_LOGI(TAG, "The current date/time in Shanghai is: %s", strftime_buf);

// Set timezone to China Standard Time

setenv("TZ", "CST-8", 1);

tzset();

localtime_r(&now, &timeinfo);

strftime(strftime_buf, sizeof(strftime_buf), "%c", &timeinfo);

ESP_LOGI(TAG, "The current date/time in Shanghai is: %s", strftime_buf);

Если режим синхронизации времени установлен на SNTP_SYNC_MODE_SMOOTH, что означает выбор метода плавной синхронизации обновления, то выполняются следующие строки кода.

    if (sntp_get_sync_mode() == SNTP_SYNC_MODE_SMOOTH) {
        struct timeval outdelta;
        while (sntp_get_sync_status() == SNTP_SYNC_STATUS_IN_PROGRESS) {
            adjtime(NULL, &outdelta);
            ESP_LOGI(TAG, "Waiting for adjusting time ... outdelta = %li sec: %li ms: %li us",
                        (long)outdelta.tv_sec,
                        outdelta.tv_usec/1000,
                        outdelta.tv_usec%1000);
            vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);
        }
    }

if (sntp_get_sync_mode() == SNTP_SYNC_MODE_SMOOTH) {

struct timeval outdelta;

while (sntp_get_sync_status() == SNTP_SYNC_STATUS_IN_PROGRESS) {

adjtime(NULL, &outdelta);

ESP_LOGI(TAG, "Waiting for adjusting time ... outdelta = %li sec: %li ms: %li us",

(long)outdelta.tv_sec,

outdelta.tv_usec/1000,

outdelta.tv_usec%1000);

vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);

}

В данном случае, если статус синхронизации времени равен SNTP_SYNC_STATUS_IN_PROGRESS, что означает, что синхронизация времени все еще выполняется, вызывается функция adjtime(). Эта функция принимает два параметра, как показано ниже:

int adjtime(const struct timeval *delta, struct timeval *outdelta)

1	int adjtime(const struct timeval delta, struct timeval outdelta)

Затем плата ESP32 переходит в режим глубокого сна на 10 секунд, используя функцию esp_deep_sleep().

    const int deep_sleep_sec = 10;
    ESP_LOGI(TAG, "Entering deep sleep for %d seconds", deep_sleep_sec);
    esp_deep_sleep(1000000LL * deep_sleep_sec);

const int deep_sleep_sec = 10;

ESP_LOGI(TAG, "Entering deep sleep for %d seconds", deep_sleep_sec);

esp_deep_sleep(1000000LL * deep_sleep_sec);

obtain_time()

Функция obtain_time() отвечает за получение текущего времени после синхронизации ESP32 с SNTP-сервером.

static void obtain_time(void)
{
    ESP_ERROR_CHECK( nvs_flash_init() );
    ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
    ESP_ERROR_CHECK( esp_event_loop_create_default() );

    /* This helper function configures Wi-Fi or Ethernet, as selected in menuconfig.
     * Read "Establishing Wi-Fi or Ethernet Connection" section in
     * examples/protocols/README.md for more information about this function.
     */
    ESP_ERROR_CHECK(example_connect());

    initialize_sntp();

    // wait for time to be set
    time_t now = 0;
    struct tm timeinfo = { 0 };
    int retry = 0;
    const int retry_count = 10;
    while (sntp_get_sync_status() == SNTP_SYNC_STATUS_RESET && ++retry < retry_count) {
        ESP_LOGI(TAG, "Waiting for system time to be set... (%d/%d)", retry, retry_count);
        vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);
    }
    time(&now);
    localtime_r(&now, &timeinfo);

    ESP_ERROR_CHECK( example_disconnect() );
}

static void obtain_time(void)

{

ESP_ERROR_CHECK( nvs_flash_init() );

ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());

ESP_ERROR_CHECK( esp_event_loop_create_default() );

/* This helper function configures Wi-Fi or Ethernet, as selected in menuconfig.

* Read "Establishing Wi-Fi or Ethernet Connection" section in

* examples/protocols/README.md for more information about this function.

ESP_ERROR_CHECK(example_connect());

initialize_sntp();

// wait for time to be set

time_t now = 0;

struct tm timeinfo = { 0 };

int retry = 0;

const int retry_count = 10;

while (sntp_get_sync_status() == SNTP_SYNC_STATUS_RESET && ++retry < retry_count) {

ESP_LOGI(TAG, "Waiting for system time to be set... (%d/%d)", retry, retry_count);

vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);

}

time(&now);

localtime_r(&now, &timeinfo);

ESP_ERROR_CHECK( example_disconnect() );

}

Во-первых, раздел NVS по умолчанию инициализируется с помощью функции nvs_flash_init(). Затем с помощью функции esp_netif_init() инициализируется lwIP. После этого с помощью функции esp_event_loop_create_default() создается цикл событий по умолчанию.

    ESP_ERROR_CHECK( nvs_flash_init() );
    ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
    ESP_ERROR_CHECK( esp_event_loop_create_default() );

ESP_ERROR_CHECK( nvs_flash_init() );

ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());

ESP_ERROR_CHECK( esp_event_loop_create_default() );

Далее плата ESP32 подключается к сети Wi-Fi, учетные данные которой были указаны пользователем в menuconfig. Затем вызывается функция initialize_sntp() для инициализации SNTP-сервера.

ESP_ERROR_CHECK(example_connect());

initialize_sntp();

ESP_ERROR_CHECK(example_connect());

initialize_sntp();

Затем мы ждем несколько мгновений, пока установится системное время. Это проверяется путем получения статуса синхронизации SNTP с помощью функции sntp_get_sync_status() и проверки, находится ли статус в состоянии SNTP_SYNC_STATUS_RESET и сохраняется ли количество повторных попыток. После этого функция localtime_r(&now, &timeinfo) преобразует время в секундах с начала эпохи в местное время. Затем ESP32 отключается от сети.

    time_t now = 0;
    struct tm timeinfo = { 0 };
    int retry = 0;
    const int retry_count = 10;
    while (sntp_get_sync_status() == SNTP_SYNC_STATUS_RESET && ++retry < retry_count) {
        ESP_LOGI(TAG, "Waiting for system time to be set... (%d/%d)", retry, retry_count);
        vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);
    }
    time(&now);
    localtime_r(&now, &timeinfo);

    ESP_ERROR_CHECK( example_disconnect() );

time_t now = 0;

struct tm timeinfo = { 0 };

int retry = 0;

const int retry_count = 10;

while (sntp_get_sync_status() == SNTP_SYNC_STATUS_RESET && ++retry < retry_count) {

ESP_LOGI(TAG, "Waiting for system time to be set... (%d/%d)", retry, retry_count);

vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);

}

time(&now);

localtime_r(&now, &timeinfo);

ESP_ERROR_CHECK( example_disconnect() );

initialize_sntp()

Функция initialze_sntp() инициализирует SNTP-сервер и запускает синхронизацию.

static void initialize_sntp(void)
{
    ESP_LOGI(TAG, "Initializing SNTP");
    sntp_setoperatingmode(SNTP_OPMODE_POLL);
    sntp_setservername(0, "pool.ntp.org");
    sntp_set_time_sync_notification_cb(time_sync_notification_cb);
#ifdef CONFIG_SNTP_TIME_SYNC_METHOD_SMOOTH
    sntp_set_sync_mode(SNTP_SYNC_MODE_SMOOTH);
#endif
    sntp_init();
}

static void initialize_sntp(void)

{

ESP_LOGI(TAG, "Initializing SNTP");

sntp_setoperatingmode(SNTP_OPMODE_POLL);

sntp_setservername(0, "pool.ntp.org");

sntp_set_time_sync_notification_cb(time_sync_notification_cb);

#ifdef CONFIG_SNTP_TIME_SYNC_METHOD_SMOOTH

sntp_set_sync_mode(SNTP_SYNC_MODE_SMOOTH);

#endif

sntp_init();

}

Следующие три функции запускают синхронизацию ESP32 с SNTP. Здесь «pool.ntp.org» — это обычно используемый SNTP-сервер.

sntp_setoperatingmode(SNTP_OPMODE_POLL);
sntp_setservername(0, "pool.ntp.org");
sntp_init();

sntp_setoperatingmode(SNTP_OPMODE_POLL);

sntp_setservername(0, "pool.ntp.org");

sntp_init();

Если пользователь выбрал плавный режим синхронизации времени, будет выполнен следующий код. Функция sntp_set_sync_mode() установит режим синхронизации времени как SNTP_SYNC_MODE_SMOOTH. В этом случае устанавливается плавное обновление времени. Для уведомления о времени в этом случае используется функция adjtime.

#ifdef CONFIG_SNTP_TIME_SYNC_METHOD_SMOOTH
    sntp_set_sync_mode(SNTP_SYNC_MODE_SMOOTH);
#endif

#ifdef CONFIG_SNTP_TIME_SYNC_METHOD_SMOOTH

sntp_set_sync_mode(SNTP_SYNC_MODE_SMOOTH);

#endif

Компиляция скетча

Для прошивки микросхемы введите следующую команду в последовательном терминале. Не забудьте заменить COM-порт на тот, через который подключена ваша плата.

idf.py -p COMX flash monitor

1	idf.py -p COMX flash monitor

После успешной прошивки кода можно просмотреть все информационные логи. При первом включении ESP32 можно увидеть текущую дату и время в Нью-Йорке, а также в Шанхае. Затем плата ESP32 переходит в режим глубокого сна на 10 секунд.

Через 10 секунд плата ESP32 активируется и записывает текущую метку времени для Нью-Йорка и Шанхая. Кроме того, выводится счетчик перезагрузок, обозначающий количество перезапусков платы ESP32.