基于ESP8266 Nodemcu和ST7735 TFT显示屏的气象站

电路板图如下：

成分

描述

基于 ESP8266 Nodemcu 和 ST7735 TFT 显示屏的气象站

什么是气象站？

气象站是一种使用不同传感器收集与天气和环境相关的数据的设备。有两种类型的气象站，一种有自己的传感器，第二种气象站是我们从气象站服务器中提取数据的地方。在本教程中，我们将使用第一个，即我们将设计自己的气象站。

气象站传感器可能包括用于读取温度读数的温度计、用于测量大气压力的气压计、用于测量湿度的湿度计、用于测量降雨量的雨量传感器、用于测量风速的风速计等。气象站也称为气象中心、个人气象站、专业气象站、家庭气象站、天气预报员、预报员。

网络时间协议 (NTP) 是一种网络协议，用于通过分组交换、可变延迟数据网络在计算机系统之间进行时钟同步。自 1985 年之前开始运行，NTP 是当前使用的最古老的 Internet 协议之一。NTP 由特拉华大学的 David L. Mills 设计。

NTP 旨在将所有参与的计算机同步到协调世界时 (UTC) 的几毫秒内。？它使用交集算法（Marzullo 算法的修改版本）来选择准确的时间服务器，旨在减轻可变网络延迟的影响。NTP在公共互联网上通常可以将时间保持在几十毫秒以内，在理想条件下，在局域网中可以达到优于一毫秒的精度。非对称路由和网络拥塞可能导致 100 毫秒或更长时间的错误。

该协议通常根据客户端-服务器模型进行描述，但可以很容易地用于对等关系中，其中双方都认为对方是潜在的时间源。实现使用端口号上的用户数据报协议 (UDP) 发送和接收时间戳。他们还可以使用广播或多播，其中客户端在初始往返校准交换后被动收听时间更新。NTP 提供任何即将进行的闰秒调整的警告，但不传输有关本地时区或夏令时的信息。

所需组件

节点库

TFT显示屏

电线

电路板

什么是 NTP 及其工作原理？

什么是 NTP：NTP 代表网络时间协议。它是一种标准 Internet 协议 (IP)，用于将计算机时钟与网络上的某个参考值同步。

该协议可用于将所有联网设备与协调世界时 (UTC) 同步。

NTP 将计算机的时钟设置为 UTC，客户端应用任何本地时区偏移或夏令时偏移。以这种方式，客户端可以与服务器同步，而不管位置和时区的差异。

它将如何为我们工作：

ESP8266 等客户端设备使用端口 123 上的用户数据报协议 (UDP) 连接到服务器。

客户端然后将请求数据包传输到 NTP 服务器。

为了响应这个请求，NTP 服务器发送一个时间戳包。

时间戳数据包包含多个信息，例如 UNIX 时间戳、准确性、延迟或时区。

然后客户端可以解析出当前日期和时间值。

添加提示问问题评论下载

第 3 步：在 Arduino IDE 上安装库

在您的 Arduino IDE 中，转到库管理器并搜索 NTP，然后下载我下载的 NTP 客户端库，请参阅图像以获得进一步的帮助。

请复制以下代码并将您的网络凭据放入您的代码中

你需要为我设置 offsettime 是 19800

因为我的时区是 utc+5:30 所以

UTC +5:30=5.5*60*60=19800

UTC+1=1*60*60=3600

计算您的时区并进行编辑，然后上传代码。

#include "NTPClient.h"

#include "ESP8266WiFi.h"

#include "WiFiUdp.h"

const char *ssid = "***********";

const char *password = "***********";

常量长 utcOffsetInSeconds = 19800;

char daysOfTheWeek[7][12] = {“星期日”、“星期一”、“星期二”、“星期三”、“星期四”、“星期五”、“星期六”}；

// 定义NTP客户端获取时间

WiFiUDP ntpUDP；

NTPClient timeClient(ntpUDP, "pool.ntp.org", utcOffsetInSeconds);

无效设置（）{

序列号.开始（115200）；

WiFi.begin(ssid, 密码);

而（WiFi.status（）！= WL_CONNECTED）{

延迟（500）；

Serial.print(".");

}

timeClient.begin();

}

无效循环（）{

timeClient.update();

Serial.print(daysOfTheWeek[timeClient.getDay()]);

序列号.print(", ");

Serial.print(timeClient.getHours());

序列号.print(":");

Serial.print(timeClient.getMinutes());

序列号.print(":");

Serial.println(timeClient.getSeconds());

//Serial.println(timeClient.getFormattedTime());

延迟（1000）；

}

 获得时间

将代码上传到 Esp8266 后，您可以打开串行监视器，如果一切正常，您将能够在串行监视器上获取时间，因为我能够在串行监视器中获取时间。

因此，通过这个项目，您可以连接任何显示器并使其成为适当的网络时钟。所以玩得开心制作您的网络时钟。

现在，在初始化 NTP 客户端对象之前，我们需要指定我们希望使用的 NTP 服务器的地址。pool.ntp.org 是一个开放的 NTP 项目，非常适合这样的事情。

WiFiUDP ntpUDP；

NTPClient timeClient(ntpUDP, "pool.ntp.org", utcOffsetInSeconds);

pool.ntp.org 会自动为您挑选地理位置接近的时间服务器。但是，如果您想明确选择，请使用 pool.ntp.org 的子区域之一。