概要
ESP8266 (以下 WROOM02) で、Timeライブラリと連携して、自動的に時刻合わせをする。
はじめに
ESP8266 (以下 WROOM02) では、時刻に関する処理は Time ライブラリを使うのが便利ですが、起動直後は時刻がズレて(1970/01/01になって)いるので、時刻修正をしないといけない。
Time ライブラリでは外部時刻合わせ用の関数を設定できるので、それに対応した NTP サーバから正確な時刻を取得する関数をライブラリ化しておきます。
準備
ArduinoIDE でのライブラリの使い方は、Qiita「はじめての Arduino ライブラリ」 等を参照してください。
ネットワーク(Wi-Fi)への接続が必要です。
(より詳しくは、Qiita「ESP8266 (ESP-WROOM-02) でWi-Fi使用時のSSID/パスワードをブラウザで設定できるように」 等を参照してください。)
ライブラリの使い方
-
Timeライブラリ をインポートします。
(zipを作成して、「zip形式のライブラリをインポート」を実行)
$ git clone https://github.com/PaulStoffregen/Time.git Time
$ zip -r Time.zip Time
- 今回作成した、NTPライブラリをインポートします。
(zipを作成して、「zip形式のライブラリをインポート」を実行)
$ git clone https://github.com/exabugs/sketchLibraryNTP NTP
$ zip -r NTP.zip NTP
- スケッチは以下になります。
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <NTP.h>
void setup() {
Serial.begin(115200);
Serial.println();
// 自分のネットワークに合わせてください
WiFi.begin("your-ssid", "your-password");
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("");
Serial.println("WiFi connected");
// 初期化
// 2390 はローカルのUDPポート。空いている番号なら何番でもいいです。
ntp_begin(2390);
// NTPサーバを変更 (デフォルト: ntp.nict.jp)
//setTimeServer("s2csntp.miz.nao.ac.jp");
// NTP同期間隔を変更 (デフォルト: 300秒)
//setSyncInterval(10);
}
void display(){
time_t n = now();
time_t t;
char s[20];
const char* format = "%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d";
// JST
t = localtime(n, 9);
sprintf(s, format, year(t), month(t), day(t), hour(t), minute(t), second(t));
Serial.print("JST : ");
Serial.println(s);
// UTC
t = localtime(n, 0);
sprintf(s, format, year(t), month(t), day(t), hour(t), minute(t), second(t));
Serial.print("UTC : ");
Serial.println(s);
}
void loop() {
display();
delay(2000);
}
- time_t から年月日への変換結果はTimeライブラリ内部でキャッシュされていますので、連続した year(t), month(t) 等の実行は効率的に処理されます。
実行結果
...
WiFi connected
Transmit NTP Request
sendNTPpacket : ntp.nict.jp
Receive NTP Response
JST : 2016-01-10 12:36:42
UTC : 2016-01-10 03:36:42
JST : 2016-01-10 12:36:44
UTC : 2016-01-10 03:36:44
JST : 2016-01-10 12:36:46
UTC : 2016-01-10 03:36:46
...
個人利用が許可されている国内の公開NTPサーバー
出典:http://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1507/08/news003.html
| 提供組織 | アドレス |
|---|---|
| 独立行政法人 情報通信研究機構（NICT） | ntp.nict.jp |
| インターネットマルチフィード（MFEED） | ntp.jst.mfeed.ad.jp |
| 国立天文台 | s2csntp.miz.nao.ac.jp |
| Ring Server Project | ntp.ring.gr.jp |
| NTP POOL PROJECT | jp.pool.ntp.org |
公開NTPサーバーでは、NICT（情報通信研究機構）が運営するサーバーの時刻精度が日本標準時に対して10ナノ秒（1億分の1秒）以内、処理能力も毎秒100万リクエスト以上と、信頼性とキャパシティの両面から推奨できます。
NTPサーバは、冗長化のためにDNSラウンドロビンされている場合があるので、IPアドレスではなく、ホスト名でアクセスするようにします。
まとめ
Timeライブラリに時刻同期用関数を設定できる仕組みがあるので、それを使ってNTP同期するライブラリを作成しました。
(完全に非同期になるようにしたかったのですが、うまくいかなかったのでTimeライブラリの時刻同期用関数を使う方式になっています。)
次は、Qiita「ESP8266 (ESP-WROOM-02) で7セグメントLEDを制御する」 で、NTP時計を作ろうかと思っています。