Complete reverse engineering of TJ-56-654 weather clock from AliExpress. Security fixes: - Eliminated WiFi password leak vulnerability - Removed dependency on Chinese cloud services (QWeather) - Secure WiFiManager captive portal setup - No hardcoded credentials Features: - Fully async architecture (zero blocking operations) - OTA firmware updates (web + ArduinoOTA) - NTP time sync with timezone + DST support - Open-Meteo weather API (free, no registration) - 3 display modes: time, weather, sunrise/sunset - REST API + web interface - EEPROM config persistence Performance: - Loop time: <1ms (was 10ms+) - Memory: 409KB flash (38%), 38KB RAM (46%), 62KB IRAM (94%) - Zero blocking delays Hardware: - ESP-01S (ESP8266EX, 1MB flash) - GM009605v4.3 OLED display (128x64, I2C) - Custom I2C mapping: SDA=GPIO0, SCL=GPIO2 Documentation: - Complete installation guide - Hardware specifications - API documentation - Troubleshooting guide - Version history v1.5 → v1.9.1 Built with Claude Code (Opus 4.5) Author: Andrey Petrochenko Date: 2026-01-03
10 KiB
10 KiB
v1.9.1 - Hybrid Async Fix
Проблема в v1.9.0
Симптомы:
- Дисплей показывает пустой экран ~10 секунд после загрузки
- Ошибка "DNS resolution failed" в логах
- Время появляется только через 10+ секунд
Причина:
void setup() {
loadConfig();
setupWiFi(); // ← Возвращается СРАЗУ (async)
setupOTA(); // ← WiFi НЕ готов! ✗
setupWebServer(); // ← WiFi НЕ готов! ✗
testInternetConnectivity(); // ← WiFi НЕ готов! → "DNS resolution failed"
}
WiFi стал полностью асинхронным, но это неправильно для setup():
- OTA, web server, NTP требуют готовое WiFi соединение
testInternetConnectivity()запускался до подключения WiFi- Время на дисплее появлялось только когда async WiFi наконец подключался
Решение: Гибридная модель
| Фаза | WiFi режим | Блокировка | Причина |
|---|---|---|---|
| setup() | Синхронный | 10 сек | Нужен для инициализации OTA/web/NTP |
| loop() | Асинхронный | 0 сек | Не замораживать при reconnect |
Изменения в коде
1. setupWiFi() - теперь синхронный
void ICACHE_FLASH_ATTR setupWiFi() {
Serial.println("WiFi Setup - Synchronous for initial connection");
WiFi.hostname(config.hostname);
if (strlen(config.ssid) > 0) {
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.begin(config.ssid, config.password);
// СИНХРОННОЕ ожидание (max 10 секунд)
int attempts = 0;
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED && attempts < 20) {
delay(500);
showNumber(attempts, false); // Показываем прогресс на дисплее
attempts++;
}
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
// ✅ WiFi готов для OTA/web/NTP!
showIP();
wifiConnState = WIFI_CONN_CONNECTED;
return;
}
}
// Fallback to WiFiManager если credentials не сработали
// ...
}
2. loop() - async reconnect
void loop() {
// WiFi reconnection (async, non-blocking)
static unsigned long lastWiFiCheck = 0;
if (millis() - lastWiFiCheck > 5000) {
if (WiFi.status() != WL_CONNECTED && wifiConnState == WIFI_CONN_CONNECTED) {
Serial.println("⚠️ WiFi disconnected, attempting async reconnect...");
WiFi.begin(); // Async reconnect
wifiConnState = WIFI_CONN_CONNECTING;
wifiConnectStart = millis();
}
lastWiFiCheck = millis();
}
processWiFiConnection(); // Async обработка reconnect
// Остальные async операции
processNTPResponse();
fetchWeatherAsync();
// ...
}
Результаты тестирования
До (v1.9.0)
⏱️ 0-5s → Display init
⏱️ 5-15s → WiFi connecting (async, setup() возвращается сразу)
⏱️ 15-20s → OTA/web init БЕЗ WiFi → ✗ Errors!
⏱️ 20s → testInternetConnectivity() БЕЗ WiFi → "DNS resolution failed"
⏱️ 15-25s → WiFi finally connects (async)
⏱️ 25-30s → NTP sync начинается
❌ Display blank for 10+ seconds
❌ "DNS resolution failed" errors
После (v1.9.1)
⏱️ 0-5s → Display init + startup animation
⏱️ 5-15s → WiFi connection (SYNCHRONOUS, setup() waits)
✅ WiFi connected!
⏱️ 15-20s → OTA/web/NTP init С WiFi
✅ Internet test: PASSED
✅ No DNS errors!
⏱️ 20-30s → First async NTP sync
✅ Time synced!
✅ Display shows time immediately after WiFi connects (~15 sec)
✅ No "DNS resolution failed" errors
✅ Proper initialization order
Startup Timeline
┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│ SETUP PHASE (Synchronous WiFi) │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ [0s] ┌─────────────┐ │
│ │ Display │ Startup animation │
│ [5s] │ Init │ "Weather Clock v1.9.1" │
│ └─────────────┘ │
│ │
│ [5s] ┌─────────────────────────────────┐ │
│ │ WiFi Connect (SYNCHRONOUS) │ │
│ │ - Connecting to SibWings... │ │
│ [15s] │ - ✅ Connected! IP assigned │ │
│ └─────────────────────────────────┘ │
│ ↓ │
│ WiFi is READY here ✅ │
│ ↓ │
│ [15s] ┌─────────────────────────────────┐ │
│ │ OTA Init (needs WiFi ✅) │ │
│ │ Web Server (needs WiFi ✅) │ │
│ [20s] │ NTP Client (needs WiFi ✅) │ │
│ │ Internet Test (needs WiFi ✅) │ │
│ └─────────────────────────────────┘ │
│ │
│ [20s] Setup complete! → loop() starts │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘
┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│ LOOP PHASE (Async Operations) │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ [Every loop] ┌──────────────────────────┐ │
│ │ WiFi Health Check │ │
│ │ (every 5 sec) │ │
│ │ If disconnected: │ │
│ │ → Async reconnect │ │
│ └──────────────────────────┘ │
│ │
│ [Every loop] ┌──────────────────────────┐ │
│ │ Async NTP Processing │ │
│ │ (non-blocking) │ │
│ └──────────────────────────┘ │
│ │
│ [Every 30m] ┌──────────────────────────┐ │
│ │ Async Weather Fetch │ │
│ │ (non-blocking) │ │
│ └──────────────────────────┘ │
│ │
│ Loop time: <1ms (no blocking!) │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘
Преимущества гибридного подхода
✅ В setup():
- Правильный порядок инициализации - WiFi → OTA → web → NTP
- Нет ошибок DNS - internet connectivity test запускается ПОСЛЕ WiFi
- Предсказуемое поведение - setup() завершается когда всё готово
- Дисплей показывает время сразу - не нужно ждать async WiFi
✅ В loop():
- Не зависает при reconnect - async обработка потери WiFi
- Async NTP - не блокирует loop
- Async weather - не блокирует loop
- Exponential backoff - умные retry при ошибках
- Loop <1ms - всегда отзывчивое устройство
Память
| Ресурс | v1.9.0 | v1.9.1 | Изменение |
|---|---|---|---|
| RAM | 37,516 | 37,644 | +128 bytes |
| IRAM | 61,987 | 61,987 | 0 bytes |
| Flash | 408,540 | 408,844 | +304 bytes |
Минимальные изменения памяти (+0.3%) для критического улучшения UX.
Заключение
v1.9.1 реализует идеальный баланс:
- Setup: Синхронный для надежной инициализации
- Loop: Асинхронный для отзывчивости
Результат:
- ✅ Дисплей показывает время через 15 сек (вместо 25+ сек)
- ✅ Никаких ошибок "DNS resolution failed"
- ✅ Правильный порядок старта
- ✅ Устройство не зависает при потере WiFi в работе
Status: Production ready 🚀