嘗試用ESP32和RTC做一個“鬧鐘”吧！

Published by Deviceplus 編輯團隊 at 2023.04.19

前言

您每天早上被什麼鬧鐘吵醒？早上人們的一個常見問題是關掉鬧鐘並直接回去睡覺。
這一次，我們決定使用ESP32製作一個“鬧鐘”，應該有助於解決這個問題。

設計步驟

預計完成時間：120分鐘

名稱	賣方	價格
ESP32-DevKitC（2件）	貿澤電子	約10.00美元
DS3231 模組	Amazon	約3.00美元
LIR2032（鈕扣充電電池）	Amazon	約3.60美元
揚聲器	Amazon	約1.00~3.00美元
2.8英寸SPI連接器 320×240圖元LCD螢幕	Amazon	約15.00美元

*除上述物品外，還需要一個輕觸開關、一個LED和一個約100Ω的電阻。

use ESP32 to make a wake up alarm clock

關於ESP32鬧鐘

我們來使用ESP32完成一個目標吧：像普通鬧鐘一樣在螢幕上顯示日期和時間，並在指定的時間響起。在設計製作這款“鬧鐘”時，我們需要將分機按鈕（用於關閉鬧鐘）與鬧鐘主機分開放置。之所以這樣設計，是因為想要您必須起床並走到分機按鈕處才能將鬧鐘關掉。

如下面的視頻所示，使用兩個ESP，一個用於主機，另一個用於分機。在視頻中，主機和分機是挨著的，但如果透過Wi-Fi連接，它們是可以在Wi-Fi範圍內分開放置的。

將主機和分機分開放置時，請使用ESP32的Wi-Fi功能。兩個ESP32作為Web伺服器和用戶端運行，並相互通信，如圖1所示。

圖 1 主機和分機之間的通信

創建日期和時間的“RTC”

對於Arduino等微控制器來說，通常能夠獲取在啟動程式後經過的時間。但是，您獲得的時間通常不是很準確，因為斷電時會重置經過時間。

而如果使用ESP32，則可以透過Wi-Fi連接到互聯網，以定期從互聯網上的NTP伺服器獲取日期和時間，並將其設置到ESP32上。但Arduino Uno等部分微控制器沒有互聯網連接功能，因此，擁有一種可以更輕鬆地處理日期和時間的機制會很方便。

這就是為什麼經常使用一種被稱作“RTC”（即時時鐘）的IC。 RTC是基於週期性發出信號的元件來計時的IC。此外，透過將其連接到電池等外部電源，即使在微控制器斷電時也可以繼續計時。

許多產品都採用RTC，此次，我們將使用一種名為“DS3231”的RTC模組。

在電子設計所用的RTC模組當中，DS3231模組很受歡迎，且很容易獲得。由於介面是I2C，因此只需要4根線。除了RTC功能，還具有溫度感測器功能（不過本文不會用到溫度感測器）。

此外，在照片1所示的DS3231上，安裝一個名為“LIR2032”的鈕扣電池，這樣即使在微控制器關閉的情況下也能繼續記錄日期和時間。LIR2032的電池尺寸與CR2032的相同，但不同的是它可充電。

照片1 DS3231模組

在ESP32 LCD上顯示日期和時間

由於鬧鐘用於查看當前日期和時間，因此需要以易於理解的方式顯示日期和時間。以下設備用於顯示日期和時間。

7段LED
LED 矩陣
OLED 顯示器
字元液晶顯示器
圖形液晶顯示器

根據設備的不同，有不同的庫和不同的程式設計方法。這還取決於它是否適合您想要製作的作品。例如，7段LED僅適合以低成本顯示數位，但不適合顯示詳情。其中，圖形液晶顯示器是最通用的，可以用於許多不同的項目，所以我這次決定使用它。

市面上有各種類型的液晶顯示器模組，但對於今天的項目，我們將使用一個名為“ILI9341”的控制器，並使用SPI介面（照片2）。此外，液晶顯示器通常以2.2英寸/2.4英寸/2.8英寸尺寸出售，因此，請根據您正在做的作品類型進行相應調整。

照片2 控制器用ILI9341 2.8英寸液晶顯示器

使用MP3模組發出鬧鐘鈴聲

既然是鬧鐘，在指定時間發出鈴聲是必需的。您可以將蜂鳴器連接到ESP32以產生單一鈴聲，但如果您願意，也可以使用自己喜歡的鈴聲。為此，我們將使用一個名為“DFPlayer Mini”的模組，它可以播放任何MP3資料（照片3）。
DFPlayer Mini是一個可以透過串口發送命令來播放microSD卡中MP3的模組。可以將一個小型揚聲器連接到揚聲器輸出引腳以產生鈴聲。

DFPlayer Mini to play MP3 in a microSD card

照片3 DFPlayer Mini

給鬧鐘主機接線

讓我們進入實際構建吧。首先，給鬧鐘接線。

使用兩個麵包板，一個配有ESP32和DS3231，另一個配有液晶顯示器（LCD）和DFPlayer Mini。各部件接線如圖2所示。

由於ESP32很寬，您只能在普通麵包板的一面放一根跳線。因此，請改用電源線只在一側、多一排插孔的麵包板（例如Sanhayato的SAD-101）。

ESP32和液晶顯示器透過SPI進行連接。ESP32可以使用兩個 SPI（VSPI和HSPI），但使用的是VSPI（引腳18/19/23）（表1）。

ESP32和DS3231透過I2C進行連接。在ESP32中，I2C可以分配給任何引腳，但我們使用標準引腳（SDA=21和SCL=22）（表 2）。

DFPlayer Mini 進行串列連接。ESP32可以使用3個串口，但為此請同時使用引腳16和引腳17（表3）。此外，將揚聲器連接到DFPlayer Mini“SPK1”和“SPK2”兩個引腳。

圖2 鬧鐘主機接線

ESP32引腳	液晶顯示器引腳
5V	VCC
GND	GND
5	CS
4	RESET
2	DC
23	MOSI
18	SCK
19	MISO

表 1：ESP32 與液晶顯示器的連接

ESP32 引腳	DS3231 引腳
5V	VCC
GND	GND
21	SDA
22	SCL

表 2：ESP32與DS3231的連接

ESP32 引腳	DFPlayer Mini 引腳
5V	VCC
GND	GND
16	TX
17	RX

表 3：ESP32與DFPlayer Mini的連接

給ESP32鬧鐘分機接線

接下來，我們將給分機接線。分機接線應按圖3所示進行。您所要做的就是將開關和 LED連接到ESP32。將開關的一側連接到ESP32的3V3引腳，另一側連接到引腳4。透過電阻器→LED再透過ESP32的引腳13連接到GND。

在讀取開關狀態的電路上插入一個上拉電阻或下拉電阻。但是，由於ESP32可以透過內部電阻進行上拉/下拉，因此省略了外部電阻。

圖3 分機接線

安裝庫和字體檔

完成接線工作後，您可以創建程式。首先，從安裝下面的各個庫開始。

Adafruit GFX
Adafruit ILI9341
RTCLib
DFRobotDFPlayerMini

安裝步驟如下：

啟動Arduino IDE。
選擇“Sketch”->“Include Library”->“Manage Library”菜單，以打開Library Manager。
在“Filter search”欄位中輸入“Adafruit GFX”。
Adafruit GFX將在庫清單中顯示。按一下“Install”按鈕（圖 4）。
以相同的方式安裝每個庫。

有幾個名稱相似的RTCLib和DFPlayer庫。RTCLib 安裝“RTCLib by Adafruit”，而DFPlayer安裝“DFRobotDFPlayerMini by DFRobot”。

圖 4 Adafruit GFX庫安裝

此外，為透過大字元顯示時間，需要安裝字體檔。如果您下載並解壓縮以下zip檔，將可以獲得一個名為“FreeSans40pt7b.h”的文件。

打開Arduino IDE的標準草圖目的檔案夾，再打開“libraries”->“Adafruit_GFX_Library”->“Fonts”資料夾，將字體檔複製到那裡。
https://www.h-fj.com/deviceplus/font.zip

Arduino IDE鬧鐘程式

接下來，在Arduino IDE中創建一個鬧鐘程式並將其寫入ESP32。程式內容如清單1所示。

清單1：鬧鐘主機程式
程式內容（放在這裡）

但是，第17行到第21行需要改寫如下：

・第17／18行
根據您的Wi-Fi路由器的SSID/密碼重寫。
・第19行
指定要分配給ESS32的IP地址。根據您的Wi-Fi路由器的網路配置自行決定IP位址。
在普通IP位址中，四組數位用句點分隔，但在這一行中，它是函數參數的形式，所以四組數字用逗號分隔。
・第20行
指定网络默认网关的IP地址。通常，它是Wi-Fi路由器的IP地址。用逗號分隔IP位址中的四組數位。
・第21行
根據分配給分機ESP32的IP位址重寫。

例如，如果您想按照表4所示進行設置，請重寫第17行至第21行，如清單2所示。

項目	設定值
Wi-Fi 路由器 SSID	my_wifi
Wi-Fi 路由器密碼	my_password
分配給主機ESP32的IP位址	192.168.1.101
預設閘道器IP地址	192.168.1.1
分配給分機ESP32的IP地址	192.168.1.102

分機程式

分機程式如清單3所示。

以與鬧鐘主機相同的方式重寫第5行到第9行。但是，在第7行，指定分配給分機的IP地址。此外，在第9行的“Main console IP address（主控台IP地址）”中指定鬧鐘的IP地址。

清單 3：分機程式

程式內容

#include 
#include 
#include 
#include <Fonts/FreeSans12pt7b.h>
#include <Fonts/FreeSans18pt7b.h>
#include <Fonts/FreeSans40pt7b.h>
#include 
#include 
#include "time.h"
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 


// Initial setup
const char *ssid = "Wi-Fi SSID";
const char *pass = "Wi-Fi password";
IPAddress ip(IP address assigned to main unit);
IPAddress gateway(IP address of default gateway);
const char* notify_url = "http://IP address of extension unit/alarm";
const char* adjust_time = "04:00:00";
#define DF_VOLUME 30


// Constants, etc.
#define ALARM_SIG 25
#define TFT_DC 2
#define TFT_CS 5
#define TFT_RST 4
#define TFT_WIDTH 320


Adafruit_ILI9341 tft = Adafruit_ILI9341(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);
RTC_DS3231 rtc;
HardwareSerial hs(1);
DFRobotDFPlayerMini myDFPlayer;
WebServer server(80);


char old_date[15];
char old_time[9];
char old_alarm[15];
char alarm_time[9];
char wdays[7][4] = { "Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat" };
bool alarm_checked = false;
bool alarm_on = false;
bool ntp_adjusted = false;
int alarm_ctr;


// Set date and time using NTP
void setTimeByNTP() {
  struct tm t;


  configTime(9 * 3600L, 0, "ntp.nict.jp", "time.google.com", "ntp.jst.mfeed.ad.jp");

  if (!getLocalTime(&t)) {
    Serial.println("getLocalTime Error");
    return;
  }
  rtc.adjust(DateTime(t.tm_year + 1900, t.tm_mon + 1, t.tm_mday, t.tm_hour, t.tm_min, t.tm_sec));
}


// Display string on LCD
void showMessage(char* s_new, char* s_old, int y0, int height) {
  int16_t x1, y1;
  uint16_t w, w2, h;
  int x, y;
  if (strcmp(s_new, s_old) != 0) {
    tft.getTextBounds(s_old, 0, 0, &x1, &y1, &w, &h);
    w2 = w * 11 / 10;
    tft.fillRect((TFT_WIDTH - w2) / 2 , y0 - (height / 2) + 1, w2, height, ILI9341_BLACK), 
    tft.getTextBounds(s_new, 0, 0, &x1, &y1, &w, &h);
    tft.setCursor((TFT_WIDTH - w) / 2, y0 + (h / 2) - 1);
    tft.print(s_new);
    strcpy(s_old, s_new);
  }
}


// Main settings page
void handleRoot() {
  int i;
  
  String html =
    "<!DOCTYPE html>\n"
    "<html>\n"
    "<head>\n"
    "<meta charset=\"utf-8\">\n"
    "<title>Alarm clock settings</title>\n"
    "</head>\n"
    "<body>\n"
    "<form method=\"get\" action=\"/set\">\n"
    "<p>\n"
    "<select name=\"hour\">\n";
  for (i = 0; i < 24; i++) {
    html += "<option value=\"";
    html += String(i);
    html += "\">";
    html += String(i);
    html += "</option>\n";
  }
  html += "</select>(h)\n";
  html += "<select name=\"min\">\n";
  for (i = 0; i < 60; i++) {
    html += "<option value=\"";
    html += String(i);
    html += "\">";
    html += String(i);
    html += "</option>\n";
  }
  html += "</select>(min) \n";
  html += "<input type=\"submit\" name=\"submit\" value=\"Alarm setting\" />\n";
  html += "</p>\n";
  html += "</form>\n";
  html += "<form method=\"get\" action=\"/set\">\n";
  html += "<input type=\"hidden\" name=\"off\" value=\"1\">\n";
  html += "<p><input type=\"submit\" name=\"submit\" value=\"Alarm off\" /></p>\n";
  html += "</form>\n";
  html += "</body>\n";
  html += "</html>\n";
  server.send(200, "text/html", html);
}


// Set alarm
void handleSetAlarm() {
  int i, hour, min, sec;
  bool is_off = false;
  String s_hour = "", s_min = "", s_sec = "";


  // Get "off/hour/min/sec" parameters from URL
  for (i = 0; i < server.args(); i++) {
    if (server.argName(i).compareTo("off") == 0) {
      is_off = true;
      break;
    }
    else if (server.argName(i).compareTo("hour") == 0) {
      s_hour = server.arg(i);
    }
    else if (server.argName(i).compareTo("min") == 0) {
      s_min = server.arg(i); 
    }
    else if (server.argName(i).compareTo("sec") == 0) {
      s_sec = server.arg(i);
    }
  }
  // Turn off alarm if "off" parameter is set if (is_off) {
    strcpy(alarm_time, "Off");
    server.send(200, "text/plain; charset=utf-8", "Alarm turned off.");
  }
  // Set alarm time else if (s_hour.length() > 0 && s_min.length() > 0) {
    hour = s_hour.toInt();
    min = s_min.toInt();
    if (s_sec.length() > 0) {
      sec = s_sec.toInt();
    }
    else {
      sec = 0;
    }
    if (hour >= 0 && hour <= 23 && min >= 0 && min <= 59 && sec >= 0 && sec <= 59) {
      sprintf(alarm_time, "%02d:%02d:%02d", hour, min, sec);
      String msg = "Alarm set to ";
      msg.concat(alarm_time);
      msg.concat(" .");
      server.send(200, "text/plain; charset=utf-8", msg);
    }
    else {
      server.send(200, "text/plain; charset=utf-8", "Incorrect date/time.");
    }
  }
  else {
    server.send(200, "text/plain; charset=utf-8", "Incorrect parameters.");
  }
}


/ Stop alarm
void handleStopAlarm() {
  myDFPlayer.pause();
  alarm_on = false;
  tft.drawRect(30, 180, 260, 40, ILI9341_BLACK); 
  server.send(200, "text/plain", "Alarm stop"); 
}


// If an invalid URL is specified
void handleNotFound() {
  String message = "Not Found : ";
  message += server.uri();
  server.send(404, "text/plain", message);
}


// Setup
void setup() {
  int16_t x1, y1;
  uint16_t w, h;


  Serial.begin(115200);


  strcpy(old_date, "00000000000000");
  strcpy(old_time, "00000000");
  strcpy(old_alarm, "00000000000000");
  strcpy(alarm_time, "Off");


  // Initialize display
  tft.begin();
  tft.setRotation(3);
  tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);
  tft.setTextColor(ILI9341_WHITE);
  tft.setFont(&FreeSans12pt7b);
  String s = "Initializing...";
  tft.getTextBounds(s, 0, 0, &x1, &y1, &w, &h);
  tft.setCursor(0, h);
  tft.println(s);


  // Connect to WiFi
  WiFi.begin(ssid, pass);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  WiFi.config(ip, gateway, WiFi.subnetMask(), IPAddress(8, 8, 8, 8), IPAddress(8, 8, 4, 4));
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi Connected.");
  tft.println("WiFi Connected.");


  // Initialize DFPlayer
  hs.begin(9600, SERIAL_8N1, 16, 17);
  int count = 0;
  while (count < 10) {
    if (!myDFPlayer.begin(hs)) {
      count++;
      Serial.print("DFPlayer initialize attempt ");
      Serial.println(count);
    }
    else {
      break;
    }
  }
  if (count < 10) {
    Serial.println("DFPlayer Initialized.");
    tft.println("DFPlayer Initialized.");
    myDFPlayer.pause();
    myDFPlayer.volume(DF_VOLUME);
  }
  else {
    Serial.println("DFPlayer Error.");
    tft.println("DFPlayer Error.");
    while(1);
  }
  
  // Initialize RTC
  if (!rtc.begin()) {
    Serial.println("Couldn't find RTC");
    while (1);
  }
  Serial.println("RTC Initialized");
  tft.println("RTC Initialized.");


  // Get current date/time via NTP and set to RTC
  setTimeByNTP();


  // Initialize web server
  server.on("/", handleRoot);
  server.on("/set", handleSetAlarm);
  server.on("/stop", handleStopAlarm);
  server.onNotFound(handleNotFound);
  server.begin();
  
  // Fill display with black
  tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);
}


void loop() {
  char new_time[9], new_date[15], new_alarm[15];


  // Launch web server
  server.handleClient();


  // Display current date/time on LCD
  DateTime now = rtc.now();
  sprintf(new_date, "%04d/%02d/%02d ", now.year(), now.month(), now.day());
  strcat(new_date, wdays[now.dayOfTheWeek()]);
  sprintf(new_time, "%02d:%02d:%02d", now.hour(), now.minute(), now.second());
  strcpy(new_alarm, "Alarm ");
  strcat(new_alarm, alarm_time);
  tft.setFont(&FreeSans18pt7b);
  tft.setTextColor(ILI9341_WHITE);
  showMessage(new_date, old_date, 40, 28);
  showMessage(new_alarm, old_alarm, 200, 28);
  tft.setFont(&FreeSans40pt7b);
  showMessage(new_time, old_time, 120, 64);


  // Check if current time is time set for alarm
  if (strstr(new_time, alarm_time) != NULL) {
    if (!alarm_checked) {
      // If it's alarm time, ring out then send message to extension unit
      myDFPlayer.loop(1);
      alarm_checked = true;   
      alarm_on = true;
      alarm_ctr = 0;
      HTTPClient http;
      http.begin(notify_url);
      int httpCode = http.GET();
    }
  }
  else {
    alarm_checked = false;
  }
  // While alarm is sounding, make red frame flash around alarm time on display
  if (alarm_on) {
    if (alarm_ctr == 0) {
      tft.drawRect(30, 180, 260, 40, ILI9341_RED); 
    }
    else if (alarm_ctr == ALARM_SIG) {
      tft.drawRect(30, 180, 260, 40, ILI9341_BLACK); 
    }
    alarm_ctr++;
    alarm_ctr %= ALARM_SIG * 2;
  }
  // Update date/time using NTP at a specific time everyday
  if (strstr(new_time, adjust_time) != NULL) {
    if (!ntp_adjusted) {
      setTimeByNTP();
      ntp_adjusted = true;
    }
  }
  else {
    ntp_adjusted = false;
  }


  delay(20);
}

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#include

#include <Fonts/FreeSans12pt7b.h>

#include <Fonts/FreeSans18pt7b.h>

#include <Fonts/FreeSans40pt7b.h>

#include

#include "time.h"

#include

// Initial setup

const char *ssid = "Wi-Fi SSID";

const char *pass = "Wi-Fi password";

IPAddress ip(IP address assigned to main unit);

IPAddress gateway(IP address of default gateway);

const char* notify_url = "http://IP address of extension unit/alarm";

const char* adjust_time = "04:00:00";

#define DF_VOLUME 30

// Constants, etc.

#define ALARM_SIG 25

#define TFT_DC 2

#define TFT_CS 5

#define TFT_RST 4

#define TFT_WIDTH 320

Adafruit_ILI9341 tft = Adafruit_ILI9341(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

RTC_DS3231 rtc;

HardwareSerial hs(1);

DFRobotDFPlayerMini myDFPlayer;

WebServer server(80);

char old_date[15];

char old_time[9];

char old_alarm[15];

char alarm_time[9];

char wdays[7][4] = { "Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat" };

bool alarm_checked = false;

bool alarm_on = false;

bool ntp_adjusted = false;

int alarm_ctr;

// Set date and time using NTP

void setTimeByNTP() {

struct tm t;

configTime(9 * 3600L, 0, "ntp.nict.jp", "time.google.com", "ntp.jst.mfeed.ad.jp");

if (!getLocalTime(&t)) {

Serial.println("getLocalTime Error");

return;

}

rtc.adjust(DateTime(t.tm_year + 1900, t.tm_mon + 1, t.tm_mday, t.tm_hour, t.tm_min, t.tm_sec));

}

// Display string on LCD

void showMessage(char* s_new, char* s_old, int y0, int height) {

int16_t x1, y1;

uint16_t w, w2, h;

int x, y;

if (strcmp(s_new, s_old) != 0) {

tft.getTextBounds(s_old, 0, 0, &x1, &y1, &w, &h);

w2 = w * 11 / 10;

tft.fillRect((TFT_WIDTH - w2) / 2 , y0 - (height / 2) + 1, w2, height, ILI9341_BLACK),

tft.getTextBounds(s_new, 0, 0, &x1, &y1, &w, &h);

tft.setCursor((TFT_WIDTH - w) / 2, y0 + (h / 2) - 1);

tft.print(s_new);

strcpy(s_old, s_new);

}

// Main settings page

void handleRoot() {

int i;

String html =

"<!DOCTYPE html>\n"

"<html>\n"

"<head>\n"

"<meta charset=\"utf-8\">\n"

"<title>Alarm clock settings</title>\n"

"</head>\n"

"<body>\n"

"<form method=\"get\" action=\"/set\">\n"

"<p>\n"

"<select name=\"hour\">\n";

for (i = 0; i < 24; i++) {

html += "<option value=\"";

html += String(i);

html += "\">";

html += String(i);

html += "</option>\n";

}

html += "</select>(h)\n";

html += "<select name=\"min\">\n";

for (i = 0; i < 60; i++) {

html += "<option value=\"";

html += String(i);

html += "\">";

html += String(i);

html += "</option>\n";

}

html += "</select>(min) \n";

html += "<input type=\"submit\" name=\"submit\" value=\"Alarm setting\" />\n";

html += "</p>\n";

html += "</form>\n";

html += "<form method=\"get\" action=\"/set\">\n";

html += "<input type=\"hidden\" name=\"off\" value=\"1\">\n";

html += "<p><input type=\"submit\" name=\"submit\" value=\"Alarm off\" /></p>\n";

html += "</form>\n";

html += "</body>\n";

html += "</html>\n";

server.send(200, "text/html", html);

}

// Set alarm

void handleSetAlarm() {

int i, hour, min, sec;

bool is_off = false;

String s_hour = "", s_min = "", s_sec = "";

// Get "off/hour/min/sec" parameters from URL

for (i = 0; i < server.args(); i++) {

if (server.argName(i).compareTo("off") == 0) {

is_off = true;

break;

}

else if (server.argName(i).compareTo("hour") == 0) {

s_hour = server.arg(i);

}

else if (server.argName(i).compareTo("min") == 0) {

s_min = server.arg(i);

}

else if (server.argName(i).compareTo("sec") == 0) {

s_sec = server.arg(i);

}

// Turn off alarm if "off" parameter is set if (is_off) {

strcpy(alarm_time, "Off");

server.send(200, "text/plain; charset=utf-8", "Alarm turned off.");

}

// Set alarm time else if (s_hour.length() > 0 && s_min.length() > 0) {

hour = s_hour.toInt();

min = s_min.toInt();

if (s_sec.length() > 0) {

sec = s_sec.toInt();

}

else {

sec = 0;

}

if (hour >= 0 && hour <= 23 && min >= 0 && min <= 59 && sec >= 0 && sec <= 59) {

sprintf(alarm_time, "%02d:%02d:%02d", hour, min, sec);

String msg = "Alarm set to ";

msg.concat(alarm_time);

msg.concat(" .");

server.send(200, "text/plain; charset=utf-8", msg);

}

else {

server.send(200, "text/plain; charset=utf-8", "Incorrect date/time.");

}

else {

server.send(200, "text/plain; charset=utf-8", "Incorrect parameters.");

}

/ Stop alarm

void handleStopAlarm() {

myDFPlayer.pause();

alarm_on = false;

tft.drawRect(30, 180, 260, 40, ILI9341_BLACK);

server.send(200, "text/plain", "Alarm stop");

}

// If an invalid URL is specified

void handleNotFound() {

String message = "Not Found : ";

message += server.uri();

server.send(404, "text/plain", message);

}

// Setup

void setup() {

int16_t x1, y1;

uint16_t w, h;

Serial.begin(115200);

strcpy(old_date, "00000000000000");

strcpy(old_time, "00000000");

strcpy(old_alarm, "00000000000000");

strcpy(alarm_time, "Off");

// Initialize display

tft.begin();

tft.setRotation(3);

tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);

tft.setTextColor(ILI9341_WHITE);

tft.setFont(&FreeSans12pt7b);

String s = "Initializing...";

tft.getTextBounds(s, 0, 0, &x1, &y1, &w, &h);

tft.setCursor(0, h);

tft.println(s);

// Connect to WiFi

WiFi.begin(ssid, pass);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(500);

Serial.print(".");

}

WiFi.config(ip, gateway, WiFi.subnetMask(), IPAddress(8, 8, 8, 8), IPAddress(8, 8, 4, 4));

Serial.println("");

Serial.println("WiFi Connected.");

tft.println("WiFi Connected.");

// Initialize DFPlayer

hs.begin(9600, SERIAL_8N1, 16, 17);

int count = 0;

while (count < 10) {

if (!myDFPlayer.begin(hs)) {

count++;

Serial.print("DFPlayer initialize attempt ");

Serial.println(count);

}

else {

break;

}

if (count < 10) {

Serial.println("DFPlayer Initialized.");

tft.println("DFPlayer Initialized.");

myDFPlayer.pause();

myDFPlayer.volume(DF_VOLUME);

}

else {

Serial.println("DFPlayer Error.");

tft.println("DFPlayer Error.");

while(1);

}

// Initialize RTC

if (!rtc.begin()) {

Serial.println("Couldn't find RTC");

while (1);

}

Serial.println("RTC Initialized");

tft.println("RTC Initialized.");

// Get current date/time via NTP and set to RTC

setTimeByNTP();

// Initialize web server

server.on("/", handleRoot);

server.on("/set", handleSetAlarm);

server.on("/stop", handleStopAlarm);

server.onNotFound(handleNotFound);

server.begin();

// Fill display with black

tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);

}

void loop() {

char new_time[9], new_date[15], new_alarm[15];

// Launch web server

server.handleClient();

// Display current date/time on LCD

DateTime now = rtc.now();

sprintf(new_date, "%04d/%02d/%02d ", now.year(), now.month(), now.day());

strcat(new_date, wdays[now.dayOfTheWeek()]);

sprintf(new_time, "%02d:%02d:%02d", now.hour(), now.minute(), now.second());

strcpy(new_alarm, "Alarm ");

strcat(new_alarm, alarm_time);

tft.setFont(&FreeSans18pt7b);

tft.setTextColor(ILI9341_WHITE);

showMessage(new_date, old_date, 40, 28);

showMessage(new_alarm, old_alarm, 200, 28);

tft.setFont(&FreeSans40pt7b);

showMessage(new_time, old_time, 120, 64);

// Check if current time is time set for alarm

if (strstr(new_time, alarm_time) != NULL) {

if (!alarm_checked) {

// If it's alarm time, ring out then send message to extension unit

myDFPlayer.loop(1);

alarm_checked = true;

alarm_on = true;

alarm_ctr = 0;

HTTPClient http;

http.begin(notify_url);

int httpCode = http.GET();

}

else {

alarm_checked = false;

}

// While alarm is sounding, make red frame flash around alarm time on display

if (alarm_on) {

if (alarm_ctr == 0) {

tft.drawRect(30, 180, 260, 40, ILI9341_RED);

}

else if (alarm_ctr == ALARM_SIG) {

tft.drawRect(30, 180, 260, 40, ILI9341_BLACK);

}

alarm_ctr++;

alarm_ctr %= ALARM_SIG * 2;

}

// Update date/time using NTP at a specific time everyday

if (strstr(new_time, adjust_time) != NULL) {

if (!ntp_adjusted) {

setTimeByNTP();

ntp_adjusted = true;

}

else {

ntp_adjusted = false;

}

delay(20);

}

確認運行情況

程式寫入主機/分機後，我們來確認一下運行情況。步驟如下：

1. 準備一張32GB或以下的microSD卡，並創建一個名為“mp3”的資料夾。
2. 準備好要用作鬧鐘鈴聲的MP3文件，將其命名為“0001.mp3”，並將其保存在mp3資料夾中。
3. 將microSD卡插入DFPlayer Mini。
4. 啟動主機和分機。
5. 初始化和Wi-Fi設置完成後，當前日期和時間將顯示在主機上。
6. 在與主機/分機處於同一網路的電腦上啟動Web流覽器，並連接到位址“http: // 主機IP位址/”。
7. 鬧鐘設置表單將顯示在Web流覽器上，如照片4所示。指定時間並按一下“Alarm Settings”按鈕。