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Arduino實時時鐘的制作圖解

454398 ? 來源:wv ? 2019-10-24 17:24 ? 次閱讀

步驟1:關于DS 1307

Arduino實時時鐘的制作圖解

簡介:

除了arduino,DS1307集成電路是該項目的核心因為它充當計時器,并告知arduino什么時候應該將設備保持打開狀態。 DS 1307專為計時而設計,時間相當準確,每個月大約有1分鐘的錯誤(時間漂移)。如果您想消除這種情況,您可以選擇DS3234,它的時間漂移僅為每年1分鐘。對于我們的特定應用,我們可以選擇DS1307本身。

DS1307的優點在于它具有備用的紐扣電池。該紐扣電池通常為CR2032。這種電池對于IC來說綽綽有余,因為DS1307的功耗非常低,因此該電池的備用電池壽命至少約為9年。

因此,現在討論這些規格讓我們談談交流。 DS 1307使用I2C通信與arduino通信。只需將芯片以十進制形式發送數據,使得每個十進制形式都是4位二進制數據,也稱為二進制編碼十進制系統。

重要引腳:

5V引腳: :當該引腳為高電平時,ds1307發送數據,為低電平時,它在備份按鈕單元上運行。

GND: 這是模塊的接地引腳。電池的接地和電源都連接在一起。

SCL: 這是i2c時鐘引腳-與RTC通信。

SDA: 這是i2c數據引腳-與RTC進行通信。

現在,介紹已經完成。讓我們開始實際制作模塊。該指導書包含焊接步驟以及板上組件的放置位置。希望這種方法比僅僅提供電路圖更好理解。

步驟2:組裝和焊接-1

因此該模塊只有2 x 3 cm的尺寸,非常緊湊。該模塊具有電線連接器,但您也可以使用公頭或母頭接頭,以便將其直接插入Arduino。無論如何,除了不焊接方波引腳之外,模塊都具有所有功能。

制造模塊:

步驟1:

將原型板切成上述尺寸,然后插入幣形電池座。然后焊接底端以將電池固定在其位置。

第2步:

將DIP插座插入下一步固定到晶胞支架上,但如圖所示,為晶振留出了空間。焊接一些引腳以將插座固定到位。

第3步:

現在將晶體振蕩器插入第一個晶體振蕩器附近。 DIP插座的第二個針腳,如圖所示。然后如圖所示進行焊接。

注意1:

此注釋用于顯示我的4針連接器的顏色代碼僅供參考,因為您的顏色可能有所不同,請仔細檢查是否已正確連接。

注2: p》

現在,我們需要使用如圖所示的走線連接電池端子。這些連接提供備用電源。

步驟3:組裝和焊接-2

第5步:

現在插入來自Arduino的電源引腳。正引腳連接到DS 1307的第八引腳。然后,IC和紐扣單元的接地是公共的。

步驟6:

在這一步中,我們連接來自Arduino的其他兩個數據引腳,如圖所示。很抱歉,因為我將模塊做得很小,所以10k電阻沒有孔。我將電阻器和導線都插入了相同的引腳,然后進行了焊接。

第7步:

因此,接下來插入電線,我們需要在兩個引腳中分別插入10k電阻。兩個電阻的另一端連接到DS 1307的電源引腳8。然后將導線焊接起來,以供參考。

步驟8:

由于我在此模塊中使用了連接器,因此頻繁使用會導致電線磨損。所以我用電阻器上的電線剪了一下。首先將電線插入一端并焊接以使其堅固。然后制作一個U形彎頭,并使電線穿過該U形彎頭,并擰緊U形彎頭以獲得良好的抓地力,然后再焊接另一端以形成接頭。該圖比文字更能說明該方法。

該模塊最終完成,因此將電池和DS1307 IC都插入其插槽中。最終圖顯示了完整完整的模塊。

步驟4:檢查和設置模塊

組裝完模塊后。將模塊連接到Arduino,以便將引腳正確插入Arduino。下面給出了測試模塊的程序。代碼會不斷通過串行端口更新時間。

為了運行模塊,我們需要兩個庫,而在Arduino軟件中則需要兩個庫。以下步驟使用所需的庫和代碼來設置Arduino軟件。

導入庫:

下載庫“ RealTimeClockDS1307 ”并將其保存在桌面中。

打開Arduino,然后轉到素描 =》 導入庫 =》 添加庫。

然后選擇保存在桌面中的庫,然后單擊添加。

現在粘貼下面給出的示例代碼,然后點擊編譯。如果編譯成功,則跳過其余步驟。

如果沒有導入第二個庫“ Wire ”,重復相同的過程并編譯代碼,它將起作用。

代碼正常工作:

代碼是由“ David H. Brown”編寫的,我只是用它來給你DS1307的簡介。無論如何,Arduino與RTC模塊通信并通過 Serial Monitor 每秒更新一次時間。創建者為我們提供了一個選項,用于設置發送命令“ ?”的時間。出現以下菜單。

Try these:

h## - set Hours [range 1..12 or 0..24]

i## - set mInutes [range 0..59]

s## - set Seconds [range 0..59]

d## - set Date [range 1..31]

m## - set Month [range 1..12]

y## - set Year [range 0..99]

w## - set arbitrary day of Week [range 1..7]

t - toggle 24-hour mode

a - set AM p - set PM

z - start clock Z - stop clock

q - SQW/OUT = 1Hz Q - stop SQW/OUT

該代碼將幫助您設置時間以及檢查模塊的備用電池供電是否正常。在下一個教程中,我將向您展示如何設置LCD顯示器并顯示RTC模塊中的時間。這是用于測試模塊及其附件的代碼。

#include

#include

//RealTimeClock RTC;//=new RealTimeClock();

#define Display_Clock_Every_N_Seconds 10 // n.secs to show date/time

#define Display_ShortHelp_Every_N_Seconds 60 // n.secs to show hint for help

//#define TEST_Squarewave

//#define TEST_StopStart

//#define TEST_1224Switch

int count=0;

char formatted[] = “00-00-00 00:00:00x”;

void setup() {

// Wire.begin();

Serial.begin(9600);

pinMode(A3, OUTPUT); //*** pin 16 (Analog pin 2) as OUTPUT ***

digitalWrite(A3, HIGH); //*** pin 16 (Analog pin 2) set to LOW ***

pinMode(A2, OUTPUT); //*** pin 17 (Analog pin 3) as OUTPUT ***

digitalWrite(A2, LOW); //*** pin 17 (Analog pin 3) set to HIGH ***

//*** Analog Pin settings to power RTC module ***

}

void loop() {

if(Serial.available())

{

processCommand();

}

RTC.readClock();

count++;

if(count % Display_Clock_Every_N_Seconds == 0){

Serial.print(count);

Serial.print(“: ”);

RTC.getFormatted(formatted);

Serial.print(formatted);

Serial.println();

}

if(count % Display_ShortHelp_Every_N_Seconds == 0) {

Serial.println(“Send ? for a list of commands.”);

}

#ifdef TEST_Squarewave

if(count%10 == 0)

{

switch(count/10 % 6)

{

case 0:

Serial.print(“Squarewave disabled (low impedance): ”);

RTC.sqwDisable(0);

Serial.println((int) RTC.readData(7));

break;

case 1:

Serial.print(“Squarewave disabled (high impedance): ”);

RTC.sqwDisable(1);

Serial.println((int) RTC.readData(7));

break;

case 2:

Serial.println(“Squarewave enabled at 1 Hz”);

RTC.sqwEnable(RTC.SQW_1Hz);

break;

case 3:

Serial.println(“Squarewave enabled at 4.096 kHz”);

RTC.sqwEnable(RTC.SQW_4kHz);

break;

case 4:

Serial.println(“Squarewave enabled at 8.192 kHz”);

RTC.sqwEnable(RTC.SQW_8kHz);

break;

case 5:

Serial.println(“Squarewave enabled at 32.768 kHz”);

RTC.sqwEnable(RTC.SQW_32kHz);

break;

default:

Serial.println(“Squarewave test not defined”);

}//switch

}

#endif

#ifdef TEST_StopStart

if(count%10 == 0)

{

if(!RTC.isStopped())

{

if(RTC.getSeconds() 《 45)

{

Serial.println(“Stopping clock for 10 seconds”);

RTC.stop();

}//if we have enough time

} else {

RTC.setSeconds(RTC.getSeconds()+11);

RTC.start();

Serial.println(“Adding 11 seconds and restarting clock”);

}

}//if on a multiple of 10 counts

#endif

#ifdef TEST_1224Switch

if(count%10 == 0)

{

if(count %20 == 0)

{

Serial.println(“switching to 12-hour time”);

RTC.switchTo12h();

RTC.setClock();

}

else

{

Serial.println(“switching to 24-hour time”);

RTC.switchTo24h();

RTC.setClock();

}

}

#endif

}

void processCommand() {

if(!Serial.available()) { return; }

char command = Serial.read();

int in,in2;

switch(command)

{

case ‘H’:

case ‘h’:

in=SerialReadPosInt();

RTC.setHours(in);

RTC.setClock();

Serial.print(“Setting hours to ”);

Serial.println(in);

break;

case ‘I’:

case ‘i’:

in=SerialReadPosInt();

RTC.setMinutes(in);

RTC.setClock();

Serial.print(“Setting minutes to ”);

Serial.println(in);

break;

case ‘S’:

case ‘s’:

in=SerialReadPosInt();

RTC.setSeconds(in);

RTC.setClock();

Serial.print(“Setting seconds to ”);

Serial.println(in);

break;

case ‘Y’:

case ‘y’:

in=SerialReadPosInt();

RTC.setYear(in);

RTC.setClock();

Serial.print(“Setting year to ”);

Serial.println(in);

break;

case ‘M’:

case ‘m’:

in=SerialReadPosInt();

RTC.setMonth(in);

RTC.setClock();

Serial.print(“Setting month to ”);

Serial.println(in);

break;

case ‘D’:

case ‘d’:

in=SerialReadPosInt();

RTC.setDate(in);

RTC.setClock();

Serial.print(“Setting date to ”);

Serial.println(in);

break;

case ‘W’:

Serial.print(“Day of week is ”);

Serial.println((int) RTC.getDayOfWeek());

break;

case ‘w’:

in=SerialReadPosInt();

RTC.setDayOfWeek(in);

RTC.setClock();

Serial.print(“Setting day of week to ”);

Serial.println(in);

break;

case ‘t’:

case ‘T’:

if(RTC.is12hour()) {

RTC.switchTo24h();

Serial.println(“Switching to 24-hour clock.”);

} else {

RTC.switchTo12h();

Serial.println(“Switching to 12-hour clock.”);

}

RTC.setClock();

break;

case ‘A’:

case ‘a’:

if(RTC.is12hour()) {

RTC.setAM();

RTC.setClock();

Serial.println(“Set AM.”);

} else {

Serial.println(“(Set hours only in 24-hour mode.)”);

}

break;

case ‘P’:

case ‘p’:

if(RTC.is12hour()) {

RTC.setPM();

RTC.setClock();

Serial.println(“Set PM.”);

} else {

Serial.println(“(Set hours only in 24-hour mode.)”);

}

break;

case ‘q’:

RTC.sqwEnable(RTC.SQW_1Hz);

Serial.println(“Square wave output set to 1Hz”);

break;

case ‘Q’:

RTC.sqwDisable(0);

Serial.println(“Square wave output disabled (low)”);

break;

case ‘z’:

RTC.start();

Serial.println(“Clock oscillator started.”);

break;

case ‘Z’:

RTC.stop();

Serial.println(“Clock oscillator stopped.”);

break;

case ‘》’:

in=SerialReadPosInt();

in2=SerialReadPosInt();

RTC.writeData(in, in2);

Serial.print(“Write to register ”);

Serial.print(in);

Serial.print(“ the value ”);

Serial.println(in2);

break;

case ‘《’:

in=SerialReadPosInt();

in2=RTC.readData(in);

Serial.print(“Read from register ”);

Serial.print(in);

Serial.print(“ the value ”);

Serial.println(in2);

break;

default:

Serial.println(“Unknown command. Try these:”);

Serial.println(“ h## - set Hours [range 1..12 or 0..24]”);

Serial.println(“ i## - set mInutes [range 0..59]”);

Serial.println(“ s## - set Seconds [range 0..59]”);

Serial.println(“ d## - set Date [range 1..31]”);

Serial.println(“ m## - set Month [range 1..12]”);

Serial.println(“ y## - set Year [range 0..99]”);

Serial.println(“ w## - set arbitrary day of Week [range 1..7]”);

Serial.println(“ t - toggle 24-hour mode”);

Serial.println(“ a - set AM p - set PM”);

Serial.println();

Serial.println(“ z - start clock Z - stop clock”);

Serial.println(“ q - SQW/OUT = 1Hz Q - stop SQW/OUT”);

Serial.println();

Serial.println(“ 》##,### - write to register ## the value ###”);

Serial.println(“ 《## - read the value in register ##”);

}//switch on command

}

//read in numeric characters until something else

//or no more data is available on serial.

int SerialReadPosInt() {

int i = 0;

boolean done=false;

while(Serial.available() && !done)

{

char c = Serial.read();

if (c 》= ‘0’ && c 《=‘9’)

{

i = i * 10 + (c-‘0’);

}

else

{

done = true;

}

}

return i;

}

步驟5:關于庫

開始之前在液晶顯示屏上顯示時間。我想討論一下我們導入的庫。我省略了需要方波數據的庫,因為該模塊沒有方波輸出引腳。讓我們通過一些示例來討論該庫中涉及的各種關鍵字。

關鍵字:

起始時鐘:

RTC.start();

此時鐘可用于啟動時鐘,它將從停止時開始計時。首次使用該模塊以啟動模塊時,應使用此命令。

停止時鐘:

RTC.stop();

使用此行,可以暫停該模塊,并且在給出啟動命令之前,時鐘不會計時。它與開始時鐘命令一起使用以控制模塊的狀態。

讀取時鐘:

RTC.readClock();

使用“開始”命令打開時鐘后。您需要從RTC模塊讀取數據。這是通過readClock函數完成的。在使用后面的命令之前,此功能必不可少。

讀取時間:

//integers for holding the various time values.

int hours = 0;

int minutes = 0;

int seconds = 0;

int dates = 0;

int months = 0;

int years = 0;

int date = 0;

//syntax for setting the values to the integers

RTC.readClock(); //This line is essential for the other commands to work.

//Commands for getting the individual time values.

hours = RTC.getHours();

minutes = RTC.getMinutes();

seconds = RTC.getSeconds();

dates = RTC.getDate();

months = RTC.getMonth();

years = RTC.getYear();

date = RTC.getDayofWeek();

//finally just print the stored data (refer next step)。

因此一旦readClock被調用。接下來,我們需要將各個值存儲為整數。我們創建整數來保存值。 getDayofWeek函數提供星期幾。第一天為星期一,最后一天為星期日。請注意,與前面步驟中的代碼相比,此方法效率很低,但這將有助于您了解庫中各種功能的工作。

注意:

//extra code for finding out whether its AM or PM when the clock is in 12h mode.

//declare an integer and string.

int AP = 0;

String TZ;

//then read the data from the module.

ampm = RTC.isPM();

//use an if loop to find out whether its AM or PM.

if(ampm == 1)

{

am = “PM”;

}

else

{

am =“AM”;

}

此額外的代碼行將在12小時模式下顯示其上午還是下午。當您將其設置為24小時制時,請刪除此代碼。

寫時間:

RTC.setHours(4);

RTC.setMinutes(35);

RTC.setSeconds(14);

RTC.setDate(9);

RTC.setMonth(6);

RTC.setYear(14);

RTC.set24h();

//RTC.setAM();

RTC.setPM();

RTC.setDayofWeek(1);

因此,這些是用于設置模塊時間的命令。如您所見,我已經設置了 4:35:14 PM 的時間,日期為 9/6/14 。除了這些命令外,還有set24h命令,直接將時鐘設置為24小時模式,并將AM和PM設置為12小時模式。 setDayofWeek用于設置日期。

時間命令:

//These commands deal with the settings in the module.

//Checks whether the clock is running.

RTC.isStopped();

//Check whether it is AM or PM depending on the output(given above)。

RTC.isPM();

//Checks whether the clock is in 24hour mode.

RTC.is12hour();

//Toggles between the 12hour mode and 24hour mode.

RTC.switchTo24h();

以下是這些命令:控制時鐘內的設置。

我已經盡我所能解釋了這個庫。如果發現任何缺陷或我錯過的東西,請對其進行評論,以使其盡可能準確。

步驟6:顯示時間(簡單方法)

現在檢查了模塊,現在讓我們開始獲取要在LCD上顯示的時間數據。 LCD模塊可以輕松連接到Arduino。顯示了用于連接LCD模塊的電路圖。下面顯示了用于顯示時間的代碼。

在我制作了此代碼的兩個版本之前。其中一個將普通LCD連接到Arduino。這是最簡單的版本,但是它將占用Arduino中的大多數引腳。因此,我想出了一個替代方案,使用移位寄存器僅使用2個引腳將數據發送到LCD模塊。因此,您可以選擇更方便的方式。

普通版:

更多的引腳,但是更簡單!

因此,如面包板圖所示,連接LCD。然后將代碼上傳到Arduino,日期和時間將顯示在LCD顯示屏中。因此,這是代碼。

代碼:

#include

#include

#include

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

#define Display_Clock_Every_N_Seconds 10

#define Display_ShortHelp_Every_N_Seconds 60

String tz;

int hours = 0;

int minutes = 0;

int seconds = 0;

int dates = 0;

int months = 0;

int years = 0;

int ap = 0;

void setup() {

Serial.begin(9600);

lcd.begin(16,2);

pinMode(A3, OUTPUT);

digitalWrite(A3, HIGH);

pinMode(A2, OUTPUT);

digitalWrite(A2, LOW);

}

void loop() {

RTC.readClock();

if(ap == 1)

{

tz = “PM”;

}

else

{

tz =“AM”;

}

lcd.home();

hours = RTC.getHours();

minutes = RTC.getMinutes();

seconds = RTC.getSeconds();

ap = RTC.isPM();

dates = RTC.getDate();

months = RTC.getMonth();

years = RTC.getYear();

lcd.print(hours);

lcd.print(“:”);

lcd.print(minutes);

lcd.print(“:”);

lcd.print(seconds);

lcd.print(“ ”);

lcd.print(tz);

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(dates);

lcd.print(“:”);

lcd.print(months);

lcd.print(“:”);

lcd.print(years);

delay(250);

lcd.clear();

lcd.home();

lcd.print(hours);

lcd.print(“ ”);

lcd.print(minutes);

lcd.print(“ ”);

lcd.print(seconds);

lcd.print(“ ”);

lcd.print(tz);

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(dates);

lcd.print(“ ”);

lcd.print(months);

lcd.print(“ ”);

lcd.print(years);

delay(250);

lcd.clear();

}

在連接RTC模塊并上傳代碼后。液晶顯示屏將在頂部顯示時間,在底部顯示日期。此版本對于學習基本命令很有用,并允許您在將來的項目中使用這些命令。

步驟7:顯示時間(移位寄存器版本)

移位寄存器LCD版本:

此版本使用的移位寄存器模塊僅使用兩個就可以將數據發送到LCD引腳而不是六個引腳。可以購買此模塊,但我想制造它。即將發布的鏈接中提供了制作模塊的完整說明!因此,只需將Arduino的兩個引腳連接到模塊,然后上傳下面給出的代碼,就可以像在簡單版本中一樣觀察到相同的輸出。

CODE:

#include

#include

#include

LiquidCrystal_SR lcd(8,7,TWO_WIRE);

#define Display_Clock_Every_N_Seconds 10

#define Display_ShortHelp_Every_N_Seconds 60

String tz;

int hours = 0;

int minutes = 0;

int seconds = 0;

int dates = 0;

int months = 0;

int years = 0;

int ap = 0;

void setup() {

// Wire.begin();

Serial.begin(9600);

lcd.begin(16,2);

pinMode(A3, OUTPUT);

digitalWrite(A3, HIGH);

pinMode(A2, OUTPUT);

digitalWrite(A2, LOW);

}

void loop() {

RTC.readClock();

ap = RTC.isPM();

if(ap == 1)

{

tz = “PM”;

}

else

{

tz =“AM”;

}

lcd.home();

hours = RTC.getHours();

minutes = RTC.getMinutes();

seconds = RTC.getSeconds();

dates = RTC.getDate();

months = RTC.getMonth();

years = RTC.getYear();

lcd.print(hours);

lcd.print(“:”);

lcd.print(minutes);

lcd.print(“:”);

lcd.print(seconds);

lcd.print(“ ”);

lcd.print(tz);

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(dates);

lcd.print(“:”);

lcd.print(months);

lcd.print(“:”);

lcd.print(years);

delay(250);

lcd.clear();

lcd.home();

lcd.print(hours);

lcd.print(“ ”);

lcd.print(minutes);

lcd.print(“ ”);

lcd.print(seconds);

lcd.print(“ ”);

lcd.print(tz);

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(dates);

lcd.print(“ ”);

lcd.print(months);

lcd.print(“ ”);

lcd.print(years);

delay(250);

lcd.clear();

}

如果您已經有了此模塊,則第二個代碼使用另一個庫,請使用該庫使上面的代碼正常工作。

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    bq32000實時時鐘(RTC)數據表

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    bq32000<b class='flag-5'>實時時鐘</b>(RTC)數據表

    BQ32002實時時鐘(RTC)數據表

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    BQ32002<b class='flag-5'>實時時鐘</b>(RTC)數據表

    bq3285實時時鐘(RTC)數據表

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    bq3285<b class='flag-5'>實時時鐘</b>(RTC)數據表

    bq4802Y/bq4802LY實時時鐘數據表

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    bq4802Y/bq4802LY<b class='flag-5'>實時時鐘</b>數據表

    TCXO RTC實時時鐘模塊的特性

    高精度實時時鐘模塊內建TCXO數字式實時時鐘模塊的特征【序文】時間是我們日常生活中的基本概念。火車運行管理、進出場管理等各種處理系統和應用程序按照時間信息工作。在金融、股市領域中,時間操縱著巨大利益
    的頭像 發表于 08-14 11:44 ?635次閱讀
    TCXO RTC<b class='flag-5'>實時時鐘</b>模塊的特性

    京準電鐘:基于GPS與北斗高精度實時時鐘的時間同步方法

    京準電子分享:基于GPS與北斗衛星高精度實時時鐘的時間同步方法
    的頭像 發表于 06-18 14:35 ?1081次閱讀
    京準電鐘:基于GPS與北斗高精度<b class='flag-5'>實時時鐘</b>的時間同步方法