Alltid i tid med DS1307 och DS3231 REAL

Placerad på 2016-07-16

Klockmoduler REAL

REAL

REAL tidsklockserien innehåller många olika typnummer, alla med jämförbar funktionalitet. I den här serien är endast två versioner 'mainstream', nämligen DS1307 och den DS3231. Dessa chips har både möjlighet att ansluta ett batteri och har en sqw utgångsstift, med vilken styrenheten kan ta emot en klockpuls på (1Hz, 1.024kHz, 4.096kHz, 8.192kHz). Båda IC:erna har även ett One-Wire-gränssnitt, vilket gör det möjligt att ansluta dem över I²till adress C.

DS1302 Realtidsklocka Modul - SPI DS1302 Real Time Clock Module har ett SPI-gränssnitt genom vilket den kan visa tiden. I lager € 1,65

REAL DS3231 REAL med DS3231-chipet. Denna modul säkerställer att Arduino alltid vet den exakta tiden. Genom att ansluta Arduino till 'sqw'-stiftet är det möjligt att generera ett avbrott varje sekund med vilket sensorvärden eller en display kan adresseras. I lager € 3,30

Ansluter RTC-modulen till Arduino UNO

RTC-modulerna finns i olika former och storlekar, men anslutningen till Arduino är densamma för alla moduler. Modulen måste i alla fall drivas med 5V, dessutom måste I2C-gränssnittet anslutas till SDA (Serial data) SCL (Serial clock) stiften på Arduino (dessa är stift A4 och A5 på Arduino UNO). Dessutom kan SQW-utgången anslutas till valfritt stift på Arduino för att ta emot en klockpuls från RTC.

DS1307 anslutning Arduino UNO

BC-kod

De numeriska värdena i RTC-chippen lagras i BCD-format. BCD-kod är lättare att använda än decimaltal på hårdvarunivå, men dessa koder är inte särskilt användbara i programvara. Numren till och från chippet måste därför kodas och avkodas så att regulatorn och RTC förstår varandra.

// Convert decimal to BCD
byte decToBcd(byte val)
{
  return( (val/10*16) + (val%10) );
}
//Convert BCD to decimal
byte bcdToDec(byte val)
{
  return( (val/16*10) + (val%16) );
}

Skriv aktuell tid till RTC

Tiden behöver bara skrivas till RTC en gång när den är ansluten till batteriet. RTC själv håller tiden och fortsätter att räkna, även när den inte är ansluten till styrenheten.

#include "Wire.h"
#define DS3231_I2C_ADDRESS 0x68

void setDS3231time(
    byte second, 
    byte minute, 
    byte hour, 
    byte dayOfWeek, 
    byte dayOfMonth, 
    byte month, 
    byte year)
{
  Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
  
  //set next input to start at the seconds register
  Wire.write(0); 
  
  //set seconds
  Wire.write(decToBcd(second)); 
  //set minutes
  Wire.write(decToBcd(minute)); 
  //set hours
  Wire.write(decToBcd(hour)); 
  //set day of week (1=Sunday, 7=Saturday)
  Wire.write(decToBcd(dayOfWeek));  
  //set date (1 to 31)
  Wire.write(decToBcd(dayOfMonth)); 
  //set month
  Wire.write(decToBcd(month));
  //set year 20(0 to 99)
  Wire.write(decToBcd(year)); 
    
  Wire.endTransmission();
}

Hårddisk klocka

De tijd van de RTC lezen

#include "Wire.h"
#define DS3231_I2C_ADDRESS 0x68

void readDS3231time(
    byte *second,
	byte *minute,
	byte *hour,
	byte *dayOfWeek,
	byte *dayOfMonth,
	byte *month,
	byte *year)
{
  Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
  //set DS3231 register pointer to 00h
  Wire.write(0); 
  Wire.endTransmission();
      
  //request seven bytes of data from DS3231
  Wire.requestFrom(DS3231_I2C_ADDRESS, 7);
  *second = bcdToDec(Wire.read() & 0x7f);
  *minute = bcdToDec(Wire.read());
  *hour = bcdToDec(Wire.read() & 0x3f);
  *dayOfWeek = bcdToDec(Wire.read());
  *dayOfMonth = bcdToDec(Wire.read());
  *month = bcdToDec(Wire.read());
  *year = bcdToDec(Wire.read());
}

Visa tiden

Med dessa funktioner tillsammans kan tiden bestämmas av Arduino . Med funktionen nedan skrivs denna data till den seriella monitorn, men möjligheterna att visa tiden är oändliga.

void setup()
{
  Wire.begin();
  Serial.begin(9600);
  
  //set the initial time (only once, not every startup)
  //seconds, minutes, hours, dayofweek, day, month, year
  //11:00:00, Saturday, 2016-07-16
  setDS3231time(00,00,11,7,16,7,16);
}

void displayTime()
{
  byte second, minute, hour; 
  byte dayOfWeek, dayOfMonth, month, year;
  
  //retrieve data
  readDS3231time(&second, &minute, &hour, &dayOfWeek, 				     &dayOfMonth, &month, &year);
    
  //Hour
  Serial.print(hour, DEC);
  Serial.print(":");
  //Minute (+0 if needed)
  if (minute<10)
  {
    Serial.print("0");
  }
  Serial.print(minute, DEC);
  Serial.print(":");
  //Second (+0 if needed)
  if (second<10)
  {
    Serial.print("0");
  }
  Serial.print(second, DEC);
  Serial.print(" ");
    
  //Day
  Serial.print(dayOfMonth, DEC);
  Serial.print("/");
  //Month
  Serial.print(month, DEC);
  Serial.print("/");
  //Year
  Serial.print(year, DEC);
}


void loop()
{
  displayTime(); 
  delay(1000);
}

SQW frequentie instellen

#include "Wire.h"
#define DS3231_I2C_ADDRESS 0x68

void setup()
{
  Wire.begin();
  Serial.begin(9600);
  
  Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
  
  //move pointer to SQW address
  Wire.write(0x07); 
 
  //set output clock speed
  //0x00 = Off
  //0x10 = 1Hz
  //0x11 = 4.096Hz
  //0x12 = 8.192Hz
  //0x13 = 32.768Hz
  Wire.write(0x10);
 
  Wire.endTransmission();  
}

Med denna kod kan en komplett klocka byggas, som kan visa tiden. Detta kan göras på en 7-segments display, som en analog klocka, med röksignaler eller så kan den till och med talas när så efterfrågas. Dessutom kan tiden även användas i hemautomation/hemautomation, kaffebryggaren slår på klockan 8 på morgonen, mikron 17.15 på kvällen och gardinerna stänger 19.01:05. Allt är möjligt.

Postat av Robin Blok Hemsida Jag är intresserad av elektronik, programmering och speciellt kombinationen dem emellan. För Opencircuit skriver jag bloggar där jag förklarar hur elektronik och moduler fungerar.