單片機獲取真實時間（即當前的年月日、時分秒等）通常需要依賴外部時間源或模塊，因為單片機本身沒有內置的實時時鐘（RTC）功能。

在 C 語言環境下，單片機獲取真實時間通常需要依賴?外部硬件模塊（如 RTC、GPS）或?網絡協議（如 NTP）。以下是幾種常見方法的詳細實現（基于 C 語言，不依賴 Arduino 庫）：

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1. 通過外部 RTC 模塊（如 DS3231）

硬件連接

• 使用?I2C?接口連接 RTC 模塊（如 SDA→P1.0, SCL→P1.1）。

• 為 RTC 模塊連接備用電池（如 CR2032）。

C 語言代碼示例

#include <stdint.h>
#include "i2c.h"  // 假設已實現 I2C 底層驅動#define DS3231_ADDR 0x68 // DS3231 的 I2C 地址// 從 DS3231 讀取時間（BCD 格式）
void ds3231_get_time(uint8_t *sec, uint8_t *min, uint8_t *hour, uint8_t *day, uint8_t *month, uint8_t *year) {uint8_t buf[7];i2c_start();i2c_write(DS3231_ADDR << 1); // 寫模式i2c_write(0x00);             // 從寄存器 0 開始讀i2c_stop();i2c_start();i2c_write((DS3231_ADDR << 1) | 1); // 讀模式for (int i = 0; i < 6; i++) buf[i] = i2c_read(1); // 帶 ACKbuf[6] = i2c_read(0);             // 最后一個字節不帶 ACKi2c_stop();*sec   = buf[0] & 0x7F; // 去掉最高位（時鐘停止標志）*min   = buf[1];*hour  = buf[2];*day   = buf[4];*month = buf[5];*year  = buf[6];
}// BCD 轉十進制
uint8_t bcd_to_dec(uint8_t bcd) {return (bcd >> 4) * 10 + (bcd & 0x0F);
}int main() {uint8_t sec, min, hour, day, month, year;ds3231_get_time(&sec, &min, &hour, &day, &month, &year);printf("20%02d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\n",bcd_to_dec(year), bcd_to_dec(month), bcd_to_dec(day),bcd_to_dec(hour), bcd_to_dec(min), bcd_to_dec(sec));return 0;
}

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2. 通過網絡協議（NTP）獲取時間

適用于?ESP8266/ESP32?等帶網絡功能的單片機。

C 語言代碼示例（基于 ESP-IDF）

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include "esp_sntp.h"
#include "esp_wifi.h"
#include "nvs_flash.h"void initialize_sntp() {sntp_setoperatingmode(SNTP_OPMODE_POLL);sntp_setservername(0, "pool.ntp.org");sntp_init();
}void print_local_time() {time_t now;struct tm timeinfo;time(&now);localtime_r(&now, &timeinfo);printf("當前時間: %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);
}void app_main() {nvs_flash_init();wifi_init_sta(); // 假設已實現 WiFi 連接initialize_sntp();while (sntp_get_sync_status() != SNTP_SYNC_STATUS_COMPLETED) {vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS);}print_local_time();
}

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3. 通過 GPS 模塊獲取時間

解析 GPS 模塊輸出的?NMEA 協議（如?$GPRMC?語句）中的 UTC 時間。

C 語言-解析GPRMC語句代碼示例

#include <string.h>// 解析 GPRMC 語句中的時間（格式：$GPRMC,hhmmss.ss,A,ddmm.mm,N,...*hh）
void parse_gprmc_time(const char *nmea, uint8_t *hour, uint8_t *min, uint8_t *sec) {char *token = strtok((char *)nmea, ",");for (int i = 0; i < 7; i++) token = strtok(NULL, ","); // 跳過前7字段if (token != NULL && strlen(token) >= 6) {*hour = (token[0] - '0') * 10 + (token[1] - '0');*min  = (token[2] - '0') * 10 + (token[3] - '0');*sec  = (token[4] - '0') * 10 + (token[5] - '0');}
}int main() {const char *gprmc = "$GPRMC,123519.00,A,4807.038,N,01131.000,E,022.4,084.4,230394,,,*6A";uint8_t hour, min, sec;parse_gprmc_time(gprmc, &hour, &min, &sec);printf("UTC 時間: %02d:%02d:%02d\n", hour, min, sec);return 0;
}

GNRMC語句獲取時間， 具體實現代碼可以參考上篇文章https://blog.csdn.net/kivenx/article/details/147441407?fromshare=blogdetail&sharetype=blogdetail&sharerId=147441407&sharerefer=PC&sharesource=kivenx&sharefrom=from_link

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4. 手動設置時間（無外部模塊）

如果無需高精度，可通過用戶輸入或編譯時間初始化：

#include <stdio.h>
#include <time.h>void set_manual_time() {struct tm manual_time = {.tm_year = 124,  // 2024 - 1900.tm_mon  = 4,     // 5月（0-based）.tm_mday = 1,.tm_hour = 12,.tm_min  = 0,.tm_sec  = 0};time_t t = mktime(&manual_time);printf("手動設置時間: %s", ctime(&t));
}

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關鍵點總結

方法	優點	缺點	適用場景
RTC 模塊	高精度，掉電不丟失	需額外硬件	離線設備（如電子鐘）
NTP	自動同步網絡時間	依賴網絡	聯網設備（如 IoT）
GPS	全球可用，自帶定位	功耗高，需戶外信號	車載/戶外設備
手動設置	無需外部模塊	不精確，需人工干預	調試或簡單應用

根據需求選擇合適方案，并注意?時區轉換?和?數據格式處理（如 BCD 編碼）。