ESP32/arduino:NTPサーバーとの時刻同期と時刻表示

目的:

NTPサーバーと時刻同期を行い、現在時刻を取得する。

手順:

1. 時刻同期
   wifi 設定後、configTime() により、NTPサーバーを設定する。
   書式:
     void configTime(long gmtOffset_sec, int daylightOffset_sec,
            const char* server1, const char* server2, const char* server3);
   パラメータ :
     gmtOffset_sec      GMTとローカル時刻との差(秒)。日本では 3600*9 (9時間)
   　daylightOffset_sec 夏時間設定(秒)。日本では 0
   　server1 ～ server3 NTPサーバ。最低一つ設定する。
   
   記述例 :
      configTime(3600 * 9, 0, "ntp.nict.jp", "time.google.com",
                "ntp.jst.mfeed.ad.jp" );
    
1. 時刻取得
   時刻の取得は、getLocalTime() で取得する。
   getLocalTime()
   書式 :
      bool getLocalTime(struct tm *info, uint32_t ms);
   パラメータ:
     info  取得する時刻情報を格納する領域。
     ms    タイムアウト時間。省略した場合は5000。
   
   記述例:
     struct tm timeInfo;
     getLocalTime(&timeInfo, 1);
     Serial.printf(" %04d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d\n",
                    timeInfo.tm_year + 1900,
                    timeInfo.tm_mon + 1,
                    timeInfo.tm_mday,
                    timeInfo.tm_hour,
                    timeInfo.tm_min,
                    timeInfo.tm_sec) ;
   
   注:
   　getLocalTime は、取得した年が 116(2016年) 以下の場合、タイムアウトになるまで取得し直す。NTPサーバーと同期がとれない場合、タイムアウト値を指定しないと、5秒間、リトライする(処理が待たされる) こととなる。
   　NTPサーバーと同期がとれない要因の 1つとして、WIFI 固定IP設定時の DNSアドレス が正しく設定されていないことが考えられる。( やらかしてました。 )
   　

例：

　「SPIFFSのテキストファイルをダウンロードする 」の シリアル出力にタイムスタンプを追加した例を以下に示す。
（メインスケッチ以外のファイルは 「SPIFFSのテキストファイルをダウンロードする 」を参照 )
<表示例>
     |
 2020/05/06 17:08:03
 +++++++++++++++++ new client! +++++++++++++++++
GET / HTTP/1.1
     |

スケッチ (メイン)

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#include <WiFi.h>                         // WiFi 使用の為 #include "FS.h"                           // SPIFFS 使用の為 #include "SPIFFS.h"                       // SPIFFS 使用の為 #include "time.h"                         // getLocalTime 使用の為    #define DEBUG_HTML                        // Debug用 Serial 表示制御用 #define DEBUG                             // Debug用 Serial 表示制御用    // AP モード用 WIFI 設定 --------------------------------------------- const char ssid[] = "ESP32_AP";           // SSID for softAP const char pass[] = "password";           // password for softAP const IPAddress ip(192, 168, 4, 1);       // IPアドレス for softAP const IPAddress subnet(255, 255, 255, 0); // サブネットマスク for softAP    // 動作モードフラグ --------------------------------------------------- bool stamode = true ;                     // WiFi STA 接続モード : true bool sta_exec = false ;                   // WiFi STA接続モード実行中フラグ bool config_mode  = false ;               // 初期設定モード ; true bool config_exec = false ;                // 初期設定実行中フラグ    // 設定ファイル用 ----------------------------------------------------- String s_config ;                         // 設定ファイル用 String char wifi_ssid[128] = "" ;                // SSID        for WiFi STA char wifi_pass[128] = "" ;                // password    for WiFi STA IPAddress wifi_ip(192,168,1,66) ;         // IP Address  for WiFi STA IPAddress wifi_gw(192,168,1,1)  ;         // gate way    for WiFi STA IPAddress wifi_sm(255,255,255,0) ;        // subnet mask for WiFi STA IPAddress wifi_dns(192,168,1,1) ;         // dns address for WiFi STA char wifi_mode[16] = ""   ;               // wifi mode String foot_msg ="" ;                     // リブートメッセージ用   #define JST 3600*9                        // 日本の GMT との時間差(秒) #define CLIENT_TIMEOUT 3000               // クライアントタイムアウト (mS) WiFiServer server(80);    String html_CONF ;                        // 設定用 HTML String html_MAIN ;                        // メイン HTML String html_resp ;    // LED 調光処理用 ---------------------------------------------------------------- // -- for ledc byte brightness = 0 ;                     // LED 明るさ設定 (0-255)    // ----------------------------------------------------------------------------- //  arduino 初期化処理                                                        -- // ----------------------------------------------------------------------------- void setup() {   int res = 0 ;                                // 結果格納用 (ワーク)      Serial.begin(115200);                        // シリアル 開始   SPIFFS.begin(true) ;                         // SPIFFS 開始      // 初期設定用 HTML ファイルの読み込み ---------------------------------------   res = rd_SPIFFS("/WiFi_Config.html",html_CONF) ;  // html_CONF に Config.html を格納      // 本体 HTML ファイルの読み込み ----------------------------------------------   res = rd_SPIFFS("/main.html",html_MAIN) ;         // html_MAIN に main.html を格納        // レスポンス用HTML ファイルの読み込み ----------------------------------------   res = rd_SPIFFS("/resp_cnfld.html",html_resp) ;   // html_resp に resp_confld.html を格納        // 初期設定ファイルを読み込み、グローバル変数に設定し、wifi,画面モードを決定 ---   res = rd_config() ;                          //      // wifiモード(stamode) に応じて AP か STA かを選択してサーバー起動 -------------   if (stamode == false) {                    // APモードの場合 softAP WiFi 開始     start_AP_server() ;                      // APモードでサーバー起動     sta_exec = false ;                       //   } else {                                   // STAモードの場合 Wifi 開始     start_STA_server() ;                     // STAモードでサーバー起動     sta_exec = true ;                        //     configTime(JST, 0, "ntp.nict.jp",        // NTPサーバー設定                "time.google.com",            //                "ntp.jst.mfeed.ad.jp");       //   }                                          //     // 実行中のモード (設定かメインか) を設定 -------------------------------------   if (config_mode) config_exec = true ;   // config_mode なら config_exec を '1'   else config_exec = false ;              //      Serial.println("Server start!");      // メイン処理用　初期化 ------------------------------------------------------   ledcSetup(0, 5000, 8);            // channel 0 周波数 5000 Hz, 8 bit   ledcAttachPin(2,0);               // attach pin 2 to channel 0   ledcWrite(0, 0);                  // initialize channel 0 to off           } // -----------------------------------------------------------------------------       // ----------------------------------------------------------------------------- //  arduino メインループ処理                                                  -- // ----------------------------------------------------------------------------- void loop() {   WiFiClient client = server.available();   String htmlwk = "" ;                            // html 用 ワーク変数   String line   = "" ;                            // クライアントからの入力用   int xhr = 0 ;                                   // xhr 要求フラグ   unsigned long start_time = 0 ;                  // タイムアウト監視開始時間   unsigned long wait_time  = 0 ;                  // 開始/前回受信からの経過時間   struct tm timeInfo;                             // 時刻を格納するオブジェクト       // HTML クライアント処理 ------------------------------------------------------   if (client) {     start_time = millis() ;                       // タイムアウト監視開始時間を更新     getLocalTime(&timeInfo, 10);                  // 時刻を取得     Serial.printf(" %04d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d\n", // タイムスタンプ表示                   timeInfo.tm_year + 1900,        //      年 (西暦)                   timeInfo.tm_mon + 1,            //      月                   timeInfo.tm_mday,               //      日                   timeInfo.tm_hour,               //      時                   timeInfo.tm_min,                //      分                   timeInfo.tm_sec  )  ;           //      秒     Serial.println(" +++++++++++++++++ new client! +++++++++++++++++ ");     while (client.connected()) {                  // クライアントから接続されたとき       if (client.available()) {                   //         start_time = millis() ;                   // タイムアウト監視開始時間を更新         line = client.readStringUntil('\n');      // 1行分取得         # ifdef DEBUG_HTML                        //           Serial.println(line) ;                  //         # endif                                   //         if (line.indexOf("GET /?") != -1) {       // GET 処理           if (config_mode)                        // 初期設定用 フォームデータ処理             set_form2param(line) ;                //   フォームデータを変数に格納           else {                                  // メイン用 処理             xhr = proc_main(line) ;               //   フォームデータのメイン処理           }                                       //         }                                         //         // 最終行(空行)を受信した時 -------------------------------------------         if (line.length() == 1 && line[0] == '\r'){  // 最終行判定           if (stamode != sta_exec) {         // sta_mode が変わった場合             if (strcmp(wifi_mode,"ap") == 0){    //  リブートメッセージを設定               foot_msg = "アクセスポイントモードに移行します。<br> " ;               foot_msg += "この画面を閉じてアクセスポイントに接続して下さい。" ;             }else{               foot_msg = "ステーションモードに移行します。<br>";               foot_msg += "この画面を閉じて 設定したアドレスに接続して下さい。" ;             }             if (config_exec) {                    //   初期設定中なら               send_CONF_html(client) ;            //     初期設定 HTML 送信             } else {                              //   メイン画面なら               send_MAIN_html(client) ;            //     メイン HTML 送信             }                                     //    （　その後　リブート)           } else {                                // sta_mode が変わらない場合             if (config_mode) {                    //   次に初期設定を表示するなら               send_CONF_html(client) ;            //     初期設定 HTML 送信               config_exec = true ;                //             } else {                              //   次にメイン画面なら               if (xhr) {                          //     XHR 応答の場合                 send_resp_html(client) ;          //       XHR 応答 送信               } else {                            //     HTML 送信なら                 send_MAIN_html(client) ;          //     メイン HTML 送信                 config_exec = false ;             //               }                                   //             }                                     //           }                                       //           # ifdef DEBUG_HTML                      //             Serial.println("Send HTML") ;         //           # endif                                 //           break ;                                 // ループ終了         }                                         //         //-------------------------------------------------------------------       } else {                                    // 文字列受信していない時         wait_time = millis() - start_time ;       //         if ((wait_time) > CLIENT_TIMEOUT) {       // 文字列受信 タイムアウト           Serial.print("タイムアウト :") ;        //           Serial.print(wait_time) ;               //           Serial.println(" mS") ;                 //           break ;                                 // ループ終了         }                                         //       }     }     // 接続が切れた場合 ------------------------------------------------------     client.stop();     Serial.println("client disonnected");     Serial.println("----------------------------------------------------");   }      if (stamode != sta_exec) {                      // sta_mode が変わった場合     Serial.println("------------------- リブートします------------------- ");     delay(500);                                   //     ESP.restart() ;                               // リブート   } else {   }   // --------------------------------------------------------------------------    }

(行#4)
getLocalTime を使用する為に必要な include

(行#32)
日本時間(GMTとの差) の定義。

(行#72～74)
STAモードにする場合、NTPサーバー設定を行う。

(行#103)
時刻を格納するオブジェクトの定義。

(行#108)
時刻を取得。

(行#109～115)
時刻(タイムスタンプ)の表示。
Serial 表示に printf が使用できる模様。