【HarmonyOS HiSpark Wi-Fi IoT 套件试用连载】六、同步网络时间

本文来源电子发烧友社区，作者：李元江， 帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2025289_1_1.html

今天的帖子我写的是关于网络时间同步，主要功能为按下按键，进入网络NTP时间获取功能，最后完成网络时间的同步。

一、NTP时间获取

首先说说怎么获取网络时钟。现在很多NTP时间服务器，从服务器中就能获取网络时间。我所使用的时间服务器为time.windows.com，IP地址为52.231.114.183，端口号为123，采用UDP协议。需要先采用UDP方式，连接到该服务器。之后再发送48个字节的十六进制数（不用回车加换行）：0b 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 d6 6d d9 00 00 00 00 00然后就可以看到时间服务器返回来的数据，下图是我使用调试组手获得的数据，正常情况下一共会收到48个字节数据，第41-44字节的数据是我们所需要的时间数据。如下获得的NTP数据为0xE398556A。

• 注意：该NTP数据是从1900年开始算的，而时间戳是从1970年开始算的

二、软件设计

首先需要移植许思维老师例程的部分代码。其中包括：net_common.h、net_demo.h、net_params.h、wifi_connecter.c、wifi_connecter.h。

其中net_params.h需要注意

PARAM_HOTSPOT_SSID改为你的路由器或者wifi热点名字，PARAM_HOTSPOT_PSK更改为路由器获取热点密码。

1. #ifndef PARAM_HOTSPOT_SSID
2. #define PARAM_HOTSPOT_SSID "YYYYY" // your AP SSID
3. #endif
4. ​
5. #ifndef PARAM_HOTSPOT_PSK
6. #define PARAM_HOTSPOT_PSK"123456"// your AP PSK
7. #endif

复制代码

1. getNTP.c

该函数主要完成网络连接，连接时间服务器及时间获取，并根据获取到的NTP时间计算出对应的时间戳。获取到的NTP时间数值是从1900年开始计算，时间戳数值从1970年开始计算。因此需要减去1970-1900年间的数值，才能得到我们所需的时间戳。

1. #include
2. #include
3. #include
4. #include
5. ​
6. #include "net_demo.h"
7. #include "net_common.h"
8. #include "net_params.h"
9. #include "wifi_connecter.h"
10. #include "ohos_init.h"
11. #include "cmsis_os2.h"
12. ​
13. #define NTPIPADDR "52.231.114.183"
14. #define NTPPORT 123
15. ​
16. #define NTP_TIMESTAMP_DELTA 2208988800ull
17. ​
18. externuint32_t timedata;
19. extern bool GetNTPFlag;
20. ​
21. void getNtpTime(void)
22. {
23. ​
24. uint32_t NTP_Time;
25. unsigned char buf[48];//存储NTP服务器返回的数据
26. unsigned char NTP_Data[]=
27. { 0x0b,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
28. 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
29. 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
30. 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
31. 0x0d6,0x06d,0x0d9,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
32. ; //48字节的报文
33. ​
34. ​
35. WifiDeviceConfig config = {0};
36. ​
37. // 准备AP的配置参数
38. strcpy(config.ssid, PARAM_HOTSPOT_SSID);
39. strcpy(config.preSharedKey, PARAM_HOTSPOT_PSK);
40. config.securityType = PARAM_HOTSPOT_TYPE;
41. osDelay(10);
42. int netId = ConnectToHotspot(&config);
43. ​
44. ssize_t retval = 0;
45. int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); // UDP socket
46. ​
47. struct sockaddr_in toAddr = {0};
48. toAddr.sin_family = AF_INET;
49. toAddr.sin_port = htons(NTPPORT); // 端口号，从主机字节序转为网络字节序
50. if (inet_pton(AF_INET, NTPIPADDR, &toAddr.sin_addr) <= 0) { // 将主机IP地址从“点分十进制”字符串 转化为 标准格式（32位整数）
51. printf("inet_pton failed!rn");
52. goto do_cleanup;
53. }
54. ​
55. // UDP socket 是 “无连接的” ，因此每次发送都必须先指定目标主机和端口，主机可以是多播地址
56. retval = sendto(sockfd, NTP_Data, 48, 0, (struct sockaddr *)&toAddr, sizeof(toAddr));
57. if (retval < 0) {
58. printf("sendto failed!rn");
59. goto do_cleanup;
60. }
61. ​
62. printf("send NTP message %ld done!rn",retval);
63. for(uint8_t i = 0;i<48;i++)
64. {
65. printf("%02xt",(unsigned char)NTP_Data[i]);
66. if( (i+1) % 8 == 0 )
67. printf("rn");
68. }
69. struct sockaddr_in fromAddr = {0};
70. socklen_t fromLen = sizeof(fromAddr);
71. ​
72. // UDP socket 是 “无连接的” ，因此每次接收时前并不知道消息来自何处，通过 fromAddr 参数可以得到发送方的信息（主机、端口号）
73. retval = recvfrom(sockfd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr *)&fromAddr, &fromLen);
74. if (retval <= 0) {
75. printf("recvfrom failed or abort, %ld, %d!rn", retval, errno);
76. goto do_cleanup;
77. }
78. ​
79. NTP_Time = buf[40]<<24 | buf[40+1]<<16|buf[40+2]<<8 |buf[40+3];
80. timedata = NTP_Time - NTP_TIMESTAMP_DELTA;
81. ​
82. printf("timedata is %ldn",timedata);
83. //response[retval] = '';
84. printf("recv UDP message {%s} %ld done!rn", buf, retval);
85. printf("peer info: ipaddr = %s, port = %drn", inet_ntoa(fromAddr.sin_addr), ntohs(fromAddr.sin_port));
86. GetNTPFlag = false;
87. ​
88. for(uint8_t i = 0;i<48;i++)
89. {
90. printf("%02xt",(unsigned char)buf[i]);
91. if( (i+1) % 8 == 0 )
92. printf("rn");
93. }
94. do_cleanup:
95. ​
96. GetNTPFlag = false;
97. printf("do_cleanup...rn");
98. close(sockfd);
99. ​
100. printf("disconnect to AP ...rn");
101. DisconnectWithHotspot(netId);
102. printf("disconnect to AP done!rn");
103. }

复制代码

2. oled_demo.c

在oled_demo.c文件中增加获取时间功能代码。按下按键进入时间同步功能。

1. AdcRead(ANALOG_KEY_CHAN_NAME, &data, WIFI_IOT_ADC_EQU_MODEL_4, WIFI_IOT_ADC_CUR_BAIS_DEFAULT, 0);
2. float voltage = ConvertToVoltage(data);
3. ​
4. if(voltage>0.45 && voltage<0.65)
5. {
6. OledShowString(16,7,"Sync time...",1);
7. getNtpTime();
8. OledFillScreen(0);
9. }

复制代码

3. BUILD.gn

修改BUILD.gn,增加wifi_connecter.c和getNTP.c

1. sources = [
2. "oled_demo.c",
3. "oled_ssd1306.c",
4. "timeconv.c",
5. "envrionment_demo.c",
6. "aht20.c",
7. "wifi_connecter.c",
8. "getNTP.c"
9. ]

复制代码

三、结果演示

按下OLED显示板左边按键，进入时间同步功能。会显示“Sync time...”提示。

时间同步完成后，可以看到OLED显示为最新同步的时间。

四、总结

NTP时间获取很简单，只需要设备连接到网络，并且连接到时间服务器，再发送48个字节的固定数据到服务器，服务器会自动返回带有NTP时间数值的报文。下一篇我打算写一篇关于获取天气预报的贴子，涉及到如何从网络获取天气预报数据，如何使用CJson解析Json格式的天气预报内容。

还有2个多小时就2021年了，祝各位工程师2021越来越好。