ShIoTiny: एक वसंत या वास्तविक समय के बिना एक घड़ी और इसके साथ कैसे काम करना है

यह लेख किस बारे में है

हम ShIoTiny पर लेखों की श्रृंखला जारी रखते हैं - ESP8266 चिप पर आधारित एक नेत्रहीन प्रोग्राम कंट्रोलर।

यह लेख ShIoTiny नियंत्रक में वास्तविक समय घड़ी, समय सिंक्रनाइज़ेशन और घड़ी के साथ काम करने के लिए नोड्स के उपयोग के बारे में बात करता है।

ShIoTiny प्रोजेक्ट साइट

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प्रविष्टि

आज हम समय की बात करते हैं। समय के बारे में नहीं, जिस अर्थ में दार्शनिक सदियों से इसके बारे में बहस करते रहे हैं और अंत-बहस इस बहस के लिए दिखाई नहीं दे रही है। और उस समय के बारे में जो हम घड़ी पर देखते हैं और जिसके अनुसार हम काम पर जाते हैं, स्कूल में या डेट पर जल्दी में।

बात यह है कि ESP8266 चिप में गैर-वाष्पशील वास्तविक समय की घड़ी और शियोनी नियंत्रक गायब हैं। ShIoTiny कंट्रोलर की यह जन्म चोट पूरी तरह से मेरी गलती है। लेकिन जो किया गया है, वह किया गया है।

जैसे ही फर्मवेयर ने प्रकाश को देखा, जनता, मेरे रवैये से वास्तविक समय के लिए नाराज हो गई, इस दोष पर मेरी नाक में दम करना शुरू कर दिया।

चूंकि त्रुटियों को ठीक करने की आवश्यकता है, और इस बार कम से कम रक्त के साथ नहीं, मैं अपने फ़र्मवेयर के उपयोगकर्ताओं की बढ़ती संख्या को पूरा करने के लिए गया और मैंने जो किया वह किया। अर्थात्, मैंने ShIoTiny नियंत्रक के फर्मवेयर में नोड्स जोड़े हैं जो वास्तविक समय में इसके साथ काम करने के लिए इसे कम या ज्यादा सुविधाजनक बनाते हैं।

शिओटिनी वॉच के बारे में

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, शियोनी में "बैटरी के साथ घंटे" नहीं हैं। लेकिन एक ही समय में, 1 जनवरी, 1970 से शुरू होने वाले सेकंड की उलटी गिनती लागू होती है।

यह वही समय है जिसे UNIX-time कहा जाता है, जो time_t प्रकार के C / C ++ भाषाओं के चर में संग्रहीत होता है और जिसे 19-जनवरी 2038 को 32-बिट सिस्टम में समाप्त होना चाहिए।

लेकिन डरो मत। मुझे लगता है कि 2038 तक हर किसी के पास time_t टाइप 64-बिट बनाने का समय होगा और अगले 29,000,000 वर्षों में समस्या हल हो जाएगी। ठीक है, वहाँ कुछ और है जिसके साथ हम आए हैं।

ध्यान दें कि time_t प्रारूप में समय को कभी-कभी (मेरे लेख में भी) कहा जाता है - टाइमस्टैम्प या, रूसी में, टाइमस्टैम्प ।

लेकिन वापस हमारे नियंत्रक के लिए। तो, इसमें एक घड़ी होती है, लेकिन बिजली बंद करने के बाद यह घड़ी 0 पर रीसेट हो जाती है। यह तुच्छ निष्कर्ष की ओर जाता है कि शियोनी नियंत्रक में समय गिनने की मुख्य समस्या बिजली चालू होने पर नियंत्रक घड़ी को सिंक्रनाइज़ करने की आवश्यकता है। बाकी विशुद्ध रूप से तकनीकी समस्याएं हैं।

समय सिंक्रनाइज़ेशन

इंटरनेट पर समय को सिंक्रनाइज़ करने का एक लंबे समय से स्थापित तरीका NTP सर्वर है। और पहला विचार एक नोड बनाना था जो किसी दिए गए NTP सर्वर के साथ समय को सिंक्रनाइज़ करता है।

लेकिन, थोड़ी ताजी हवा में सांस लेना और अपने कद्दू को पोंछना, मैंने महसूस किया कि यह दृष्टिकोण वैचारिक रूप से गलत है।

यह एक तथ्य नहीं है कि उपयोगकर्ता इंटरनेट पर ShIoTiny फर्मवेयर के साथ नियंत्रक को बाहर निकालना चाहता है। और सिंक्रनाइज़ेशन के लिए समय न केवल एनटीपी सर्वर से भेजा जा सकता है, बल्कि यूडीपी-मल्टीकास्ट के माध्यम से , या एक ज्ञात कनेक्शन गुणवत्ता के साथ - एमक्यूटीटी के माध्यम से भेजा जा सकता है।

इसलिए, एक भाग्यपूर्ण निर्णय किया गया था - एनटीपी सर्वर से समय प्राप्त करने और सिस्टम समय निर्धारित करने के लिए नोड्स को अलग करने के लिए।

कुल में, दो नोड्स टाइम सिंक्रोनाइज़ेशन के लिए विकसित किए गए थे: NTP सर्वर NTP समय से समय प्राप्त करने के लिए नोड



और समय प्रणाली घड़ी स्थापना नोड सेट करें



एनटीपी सर्वर से पैरामीटर के रूप में समय प्राप्त करने वाले नोड को एनटीपी सर्वर का नाम या आईपी पता प्राप्त होता है और, कॉमा द्वारा अलग किया जाता है, एनटीपी सर्वर से समय अवधि मिनटों में। डिफ़ॉल्ट रूप से, एनटीपी सर्वर से हर 60 मिनट या 1 घंटे में समय का अनुरोध किया जाता है। आउटपुट पर, यह नोड 0 तब तक सेट करता है जब तक कि समय सिंक्रनाइज़ नहीं किया जाता है या समय स्टाम्प सर्वर के साथ अंतिम सिंक्रनाइज़ेशन का परिणाम है।

सिस्टम क्लॉक इंस्टॉलेशन नोड इनपुट के रूप में एक टाइम स्टैम्प प्राप्त करता है और सिस्टम लेबल को इस लेबल के अनुसार सेट करता है।

एनटीपी सर्वर के साथ सिस्टम क्लॉक को सिंक्रोनाइज़ करने के लिए सबसे सरल स्कीम को चित्र में दिखाया गया है।



सिंक्रनाइज़ेशन अवधि निर्धारित नहीं है और डिफ़ॉल्ट रूप से 60 मिनट है। आंकड़ा समय की मुहर दिखाता है।

मैं ध्यान देता हूं कि एक एनटीपी सर्वर से समय प्राप्त करने के लिए एक से अधिक नोड नहीं हो सकता है और प्रोग्राम योजना में सिस्टम समय निर्धारित करने के लिए एक से अधिक नोड हो सकता है।

यदि आपको एक विदेशी तुल्यकालन योजना की आवश्यकता है, तो आप यूडीपी-मल्टीकास्ट या एमक्यूटीटी का उपयोग कर सकते हैं। योजनाएं पूरी तरह से समान हैं।

यूडीपी-मल्टिकास्ट सिंक्रोनाइज़ेशन के लिए, आंकड़े में लगभग समान।



और एमक्यूटीटी के माध्यम से सिंक्रनाइज़ेशन के लिए (मैं सलाह नहीं देता, निश्चित रूप से, लेकिन चरम मामलों में) - ऐसे।



मुझे उम्मीद है कि अब ShIoTIny कंट्रोलर के सिस्टम क्लॉक के सिंक्रोनाइज़ेशन के साथ सब कुछ स्पष्ट हो गया है। आइए समय प्राप्त करने और प्रसंस्करण के नोड्स पर जाएं।

समय क्या हुआ है?

सवाल आसान है, लेकिन कभी-कभी इसका जवाब देना आसान नहीं होता है। आखिरकार, पृथ्वी पर हर बिंदु पर समय अलग है। हमारी विशाल मातृभूमि में कलिनिनग्राद से लेकर कामचटका तक लगभग 11 समय क्षेत्र शामिल हैं।

NTP सर्वर, सेटिंग्स के आधार पर, अलग-अलग समय क्षेत्रों के साथ जुड़े टाइमस्टैम्प को वापस कर सकता है। आमतौर पर, यह टाइमस्टैम्प यूटीसी - सार्वभौमिक समय से बंधा है।

लेकिन आमतौर पर हमें उस क्षेत्र के स्थानीय समय की आवश्यकता होती है जहां हमारा नियंत्रक काम करता है। यहाँ कैसे होना है?

और यह बहुत ही सरल है - शिओटनी कंट्रोलर के सिस्टम क्लॉक के टाइम स्टैम्प को प्राप्त करने के लिए, गेट टाइम नोड विकसित किया गया था, जिसमें आप कंट्रोलर की सिस्टम क्लॉक के सापेक्ष -12 घंटे से लेकर +12 घंटे तक के समय को निर्धारित कर सकते हैं।

मान लें कि हमें पूल से समय मिलता है। सर्वर। सर्वर और सिस्टम घड़ी को सिंक्रनाइज़ करें, जैसा कि पहले हमारे उदाहरण में है। यह सर्वर सार्वभौमिक समय लौटाता है। हमें स्थानीय, जैसे टॉम्स्क, मेरी तरह चाहिए। मुझे पता है कि टॉम्स्क UTC + 7 समय क्षेत्र में है। तो, चलो समय प्राप्त करने की इकाई को ऑफसेट करने के लिए +7 या सिर्फ 7 सेट करें। जैसा कि नीचे दिए गए आंकड़े में है।



और अगर हम कनाडा के अल्बर्टा प्रांत में रहते तो शिफ्ट -7 घंटे की होती। मुख्य बात याद रखें - समय क्षेत्र घंटों में समय प्राप्त करने के लिए नोड में सेट किया गया है । और यह सिस्टम घड़ी के समय के सापेक्ष ऑफसेट के रूप में सेट है। टाइम स्टैम्प समय प्राप्त करने वाली इकाई के आउटपुट पर सेट किया गया है। एक सर्किट पर समय प्राप्त करने के लिए कई नोड हो सकते हैं।

घड़ी की जाँच करें

मशीन के लिए टाइमस्टैम्प्स टाइम_ टी के प्रारूप में समय के साथ काम करना बहुत सुविधाजनक है। आखिरकार, यह सिर्फ एक पूर्णांक है जो शुरुआती बिंदु के सापेक्ष सेकंड की संख्या दिखाता है - 1 जनवरी, 1970। इस प्रारूप में, आप आसानी से दो समय बिंदुओं के बीच की दूरी, गणना की अवधि और इतने पर पा सकते हैं। यह पूर्णांकों का जोड़ और घटाव मात्र है।

लेकिन आदमी कोई मशीन नहीं है। वह एक वर्ष, महीने, दिन, घंटे, मिनट और सेकंड के रूप में समय के सामान्य प्रतिनिधित्व के साथ बहुत अधिक आरामदायक है। तो हम इंसानों का इंतजाम है।

इसलिए, व्यक्ति को परिचित समय परिवर्तन की इकाइयों में टाइम स्टैम्प के अनुवाद के नोड्स पेश किए गए थे, और इसके विपरीत, व्यक्ति को समझने योग्य समय परिवर्तन की इकाइयों से टाइम स्टैम्प का संश्लेषण। इन नोड्स को क्रमशः स्प्लिट टाइम और सिंथ टाइम कहा जाता है।

यह सब काम नीचे दिए गए आंकड़े से कैसे स्पष्ट है।



मैं नोट करता हूं कि नोड्स स्प्लिट टाइम और सिंथ टाइम महीने (महीने) और सप्ताह के दिन (दिन) शून्य से गिने जाते हैं। महीनों के लिए: 0-जनवरी, 11-दिसंबर। सप्ताह के दिनों के लिए 0-रविवार, 6-शनिवार।
अन्य आउटपुट: महीने का दिन (दिन), वर्ष (वर्ष), घंटा (घंटा), मिनट (मिनट), सेकंड (दूसरा) - सामान्य रूप में गिना जाता है। घंटे, मिनट, सेकंड - महीने के 0 से 59. दिन - पहले दिन से 30 वें या 31 वें महीने तक और फरवरी के लिए, 28 या 29 वें महीने तक।
खैर, एक साल - वह साल है। अब 2019 है।
मुझे उम्मीद है कि सब कुछ स्पष्ट है।

सिस्टम उदाहरण

निराधार नहीं होने के लिए, मैं घड़ियों के उपयोग का एक उदाहरण दूंगा। बेशक, सरलीकृत।

मान लीजिए कि हमारे पास एक नम कमरा है जिसे हम मजबूर करना चाहते हैं। लेकिन हमेशा नहीं, लेकिन केवल जब आर्द्रता किसी दिए गए स्तर से अधिक होती है और केवल रात में होती है। रात में - ताकि प्रशंसकों के शोर के साथ दिन के दौरान लोगों को परेशान न करें। खैर, यहाँ हम सौंदर्यवादी हैं और हम लोगों की परवाह करते हैं।

आइए इसे लागू करने का प्रयास करें।



सर्किट के सभी भाग हमारे परिचित हैं। समय को NTP सर्वर से सिंक्रनाइज़ किया जाता है। जबकि यह सिंक्रनाइज़ नहीं है, NTP समय नोड 0 लौटाता है और पंखा सक्षम रिले अक्षम है। इसके लिए, शीर्ष तत्व और योजना के अनुसार जिम्मेदार है।

एक बार समय सिंक्रनाइज़ होने के बाद, प्रशंसक का चालू / बंद वर्तमान समय और आर्द्रता के स्तर से निर्धारित होता है। जैसे ही आर्द्रता का स्तर 70% से अधिक हो जाता है और समय 23:00 से 06:00 तक है , पंखा चालू हो जाएगा और कमरे को हवादार नहीं करेगा।

बेशक, एक वास्तविक परियोजना में समय और आर्द्रता स्थिरांक को फ्लेश में संग्रहीत मापदंडों के साथ बदलना बेहतर है और उदाहरण के लिए, एमक्यूटीटी के अनुसार। हां, और सिस्टम की वर्तमान स्थिति - आर्द्रता स्तर, वर्तमान, समय, प्रशंसक स्थिति - स्मार्टफोन से सिस्टम को नियंत्रित करने के लिए नेटवर्क पर प्रकाशित करने के लिए भी चोट नहीं पहुंचाती है। लेकिन यह पहले से ही मैं आपकी कल्पना के लिए जगह छोड़ देता हूं।

निष्कर्ष

इसलिए हमने वास्तविक समय के साथ अपने कंट्रोलर को पेश किया।

मैं उन सभी को धन्यवाद देना चाहता हूं जिन्होंने मुझे सॉफ़्टवेयर अपग्रेड पर रचनात्मक आलोचना और सलाह के पत्र भेजे। धन्यवाद दोस्तों!

हमेशा की तरह - रचनात्मक आलोचना का स्वागत है। इसके अलावा, टिप्पणियों और सुझावों का स्वागत है।

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