0 效果

話不多說，先來看看最后實現的效果（從左到右分別為時、分、秒，當時設計的時候忘了設計中間的冒號了
-_-）：

畫了PCB，請朋友幫忙畫了solidworks打印出來框架，然后買螺絲進行拼裝。

1 簡介

某天逛某寶的時候突然發現了擬輝光鐘，當時就覺得挺好看的，但一看價格就直接勸退了（這里放了兩張價格）
于是我產生了自己動手做的想法。現在網上搜了一下擬輝光鐘的工作原理：

擬輝光鐘是利用光線在亞克力板上的劃痕處產生光線折射，使得劃痕處的光線較亮，配置以隨時間而變的燈光，達到類似于輝光鐘的效果。

在搜索了一些資料后，我把我的工作分成了兩個部分，第一個部分就是時間的獲取，第二個部分是燈光的控制。下面主要就這兩個大的模塊介紹下具體怎么實現的。

2 STM32F4+ESP8266獲取網絡時間

我之前的項目中一直在用STM32，比較熟悉，所以這次依然使用了STM32作為主控板。獲取時間的大體思路是利用ESP8266WIFI模塊能夠連網的功能，在上電后能夠通過MCU控制ESP8266連接到網絡并發送相應的API請求，獲得當前時間，之后把當前時間賦值到RTC時鐘，實現自走的功能。

2.1 ESP8266的聯網和API請求

首先先簡要介紹一下ESP8266模塊，在安可信官網上有此模塊的詳細介紹，這里放一個鏈接：
安可信，在它用戶文檔里對該模塊的介紹是這樣的：

ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi 透傳模塊，擁有業內極富競爭力的封裝尺寸和超低能耗技術，專為移動設備和物聯網應用設計，可將用戶的物理設備連接到Wi-Fi 無線網絡上，進行互聯網或局域網通信，實現聯網功能。

此模塊擁有獨立控制能力，可以作為主控芯片使用，也可以作為其他控制器的聯網芯片，使主控制器擁有聯網功能。
模塊聯網的方式是通過其RXD與TXD分別與串口的TX端和RX端相連，通過串口通信發送AT指令來控制ESP8266實現聯網。有關模塊的STA、AP、STA+AP模式還有AT指令集可以參考以下鏈接：
ESP8266 AT指令集：https://blog.csdn.net/qq_45104817/article/details/105834987
模塊教程：https://blog.csdn.net/mbs520/article/details/109572070
在本項目通過使用STM32上的USART6給8266發送以下的AT指令實現了聯網功能：

1.設置工作模式：

AT+CWMODE=1 //設置模式，1為STA模式（從機）

2.重啟: 重啟可以保證模式能夠轉換成功

AT+RST

3.聯網：(在這里遇到了一個小問題，就是我在學校連校園網的話需要通過用戶認證，但單純的用這個指令不能聯網成功。網上說可以通過串口發送響應的完成認證的請求頭，但后來我通過筆記本連網后再開熱點解決了)：

AT+CWJAP="name","password" //name為你想連的WIFI名稱，password為你的WIFI密碼

4.設置連接方式 只有將連接方式設置為單路連接才能啟用TCP/IP

AT+CIPMUX=0

TCP/IP是一種網絡通信協議，可以理解為設備連接到目標網絡后，通過這個特有的雙方都理解的語言才可以實現數據通信，詳細的介紹可以參考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/33889997
5.連接到目標站點 第4步設置了單路連接，現在就可以啟用TCP連接到API站點獲取數據了！

AT+CIPSTART="TCP","quan.suning.com",80 //協議形式;站點IP或網址;端口號（指定一個沒有被占用的即可）

這里quan.suning.com即為我們要用的API，連接到該網絡后，可以通過發送標準形式的請求頭來獲取當前時間。
6.開啟透傳 開啟透傳模式，為傳送報頭做準備

AT+CIPMODE=1

7.發送報頭，接收數據

res=esp8266_send_data("GET http://quan.suning.com/getSysTime.do HTTP/1.1/r/nHost: quan.suning.com/r/n/r/n",50);

返回來的數據如下：

receive:HTTP/1.1 200 OKDate: Sat, 16 Oct 2021 10:31:07 GMTContent-Type: text/html;charset=UTF-8Content-Length: 62Connection: keep-aliveServer: styxSet-Cookie: tradeLdc=NJGX_YG;Expires=Sat, 16-Oct-21 22:31:07 GMTStrict-Transport-Security: max-age=300Cache-Control: no-cache,no-store,max-age=0,s-maxage=0Access-Control-Allow-Credentials: trueX-Ser: BC98_dx-lt-yd-jiangsu-zhenjiang-3-cache-16, BC204_lt-shanxi-taiyuan-6-cache-4X-Cache: MISS from BC204_lt-shanxi-taiyuan-6-cache-4(baishan){"sysTime2":"2021-10-16 18:31:07","sysTime1":"20211016183107"}

我們的主要目的是獲取當前時間，所以返回來的數據中大部分是沒有用的，通過觀察發現我們只需要提取出“sysTime2”后面跟的時間即可，所以我們需要一些算法來把時間提取出來。我的思路就是先通過字符串查找函數strstr找到"sysTime2"所在位置的指針，再根據時、分、秒相對于指針的偏移量依次把數據提取出來，這里我把我的代碼放在下面，當然大家也可以設置更加高效的算法：

#define HOURS_ADD_DRES 22  //小時相對于data_pt指針的偏移量是22char *data_pt=NULL;	while(!data_pt){	res=esp8266_send_data("GET http://quan.suning.com/getSysTime.do HTTP/1.1/r/nHost: quan.suning.com/r/n/r/n",50);	data_pt = strstr((const char *) res,(const char *)"sysTime2");//在返回數據中找sysTime2	}	printf("GET TIME SUCCESS!/r/n");//如果找到了，data_pt非空，退出循環，獲取時間成功	int k=0;	char time[10];  	char *hour_string;//存放時間的字符串	int hour,second,minute=0;    hour_string = data_pt + HOURS_ADD_DRES;  //hour_string指針指向時-分-秒時間的小時位第一位，精準鎖定	for(i=0;i<=7;i++)//把各位的數據提取出來	{		time[k]=*hour_string;	  hour_string++;k++;	}	time[8]='/0';	hour=(time[0]-48)*10+(time[1]-48);	minute=(time[3]-48)*10+(time[4]-48);	second=(time[6]-48)*10+(time[7]-48);//ASCII碼轉換成數字，方便后續	printf("time:%s",time);//把當前獲取到的時間打印到串口

可以看到串口輸出了正確的值，獲取時間成功了！

2.2 RTC時鐘的設置

在這之前我們已經通過ESP8266聯網實現了當前時間的獲取，但如此這樣一直獲取時間顯然是不現實的，一方面每次發送請求有一定的失敗概率，如果獲取時間失敗那么時間的顯示就會不連續。另一方面網站面臨多次重復的請求會對你的IP地址進行屏蔽來防止惡意攻擊。此外如此頻繁的請求也會消耗太多的資源放在請求上，導致程序的效率不高。通過了解我發現可以通過芯片內部的RTC時鐘來實現時間的自走功能。
有關RTC時鐘的具體實現與詳解可以參考這篇：RCT詳解
通過配置RTC，將ESP8266模塊獲取的時間寫入RTC，之后可以利用RTC的秒中斷或者根據RTC的計數器變動來刷新當前時間值，在燈光上進行不同的顯示。

RTC_Set_Time(hour,minute,second,1);

此代碼實現了隨著時間的變化刷新顯示，同時，也可以采用秒中斷的方法（后者更加精確）

	RTC_TimeTypeDef RTC_TimeTypeInitStructure;	RTC_GetTime(RTC_Format_BIN,&RTC_TimeTypeInitStructure);	flags0=RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Seconds%10;	flags1=RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Seconds/10;			flagm0=RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Minutes%10;	flagm1=RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Minutes/10;		flagh0=RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Hours%10;	flagh1=RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Hours/10;		if(flags0!=befores0){		ws281x_showNum(RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Seconds%10,5,1);		befores0=flags0;}	if(flags1!=befores1){		ws281x_showNum(RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Seconds/10,4,0);		befores1=flags1;}		if(flagm0!=beforem0){		ws281x_showNum(RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Minutes%10,3,1);		beforem0=flagm0;}	if(flagm1!=beforem1){		ws281x_showNum(RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Minutes/10,2,0);		beforem1=flagm1;}		if(flagh0!=beforeh0){		ws281x_showNum(RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Hours%10,1,1);		beforeh0=flagh0;}	if(flagh1!=beforeh1){		ws281x_showNum(RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Hours/10,0,0);		beforeh1=flagh1;}

在下一篇文章中會具體介紹燈光控制模塊！謝謝大家的支持！