这篇文章介绍的是关于如何在 Arduino 中使用 DS1307 实时时钟 (RTC) 模块。对于 DS3231 RTC 等其它类似模块,您也可以按照本指南进行操作。
目录
实时时钟模块介绍
实时时钟模块为下图(前后视图):
首次使用该模块时,需要焊接一些排针。
如上图所示,该模块安装了备用电池。这允许模块保留时间,即使它没有被 Arduino 供电。这样,每次打开和关闭模块时,时间都不会重置。
该模块使用 I2C 通信。这意味着它仅使用 2 个引脚与 Arduino 通信。
去哪买?
实时时钟是一种经济实惠的模块。某宝一大把,不用多说自己找。
引脚接线
连接 RTC 模块非常简单:
引脚 | 连接到 Arduino Uno |
SCL | A5 |
SDA | A4 |
VCC | 5V |
GND | GND |
如果您使用的是其它 Arduino 板而不是 uno,请查看它们的 SCL 和 SDA 引脚是什么:
- Nano: SDA (A4); SCL(A5)
- MEGA: SDA (20); SCL(21)
- Leonardo: SDA (20); SCL(21)
示例:在串行监视器上显示日期和时间
此示例在串行监视器上显示日期和时间。
所需零件
对于此示例,您需要以下部分:
- Arduino UNO
- DS1307 RTC模块
- 连接线
示意图
如下图所示,将您的实时时钟模块连接到您的 Arduino。
代码
使用 RTC 需要两个重要步骤:
- 设置当前时间,以便RTC知道现在几点了
- 保留时间,以便 RTC 始终给出正确的时间,即使它已关闭
在实时时钟中设置当前时间
要设置当前时间,您需要更改提供的代码:
该函数的参数以红色突出显示:秒、分、小时、星期几、日期、月份和年份(按此顺序)。星期日是一周的第 1 天,星期六是第 7 天。不要忘记取消注释那行代码。
设置当前时间后,您可以上传提供的代码并进行所需的修改。
提供的代码由 tronixstuff 的 John Boxall 编写:
// Written by John Boxall from http://tronixstuff.com
#include "Wire.h"
#define DS3231_I2C_ADDRESS 0x68
// Convert normal decimal numbers to binary coded decimal
byte decToBcd(byte val){
return( (val/10*16) + (val%10) );
}
// Convert binary coded decimal to normal decimal numbers
byte bcdToDec(byte val){
return( (val/16*10) + (val%16) );
}
void setup(){
Wire.begin();
Serial.begin(9600);
// set the initial time here:
// DS3231 seconds, minutes, hours, day, date, month, year
setDS3231time(30,42,16,5,13,10,16);
}
void setDS3231time(byte second, byte minute, byte hour, byte dayOfWeek, byte
dayOfMonth, byte month, byte year){
// sets time and date data to DS3231
Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
Wire.write(0); // set next input to start at the seconds register
Wire.write(decToBcd(second)); // set seconds
Wire.write(decToBcd(minute)); // set minutes
Wire.write(decToBcd(hour)); // set hours
Wire.write(decToBcd(dayOfWeek)); // set day of week (1=Sunday, 7=Saturday)
Wire.write(decToBcd(dayOfMonth)); // set date (1 to 31)
Wire.write(decToBcd(month)); // set month
Wire.write(decToBcd(year)); // set year (0 to 99)
Wire.endTransmission();
}
void readDS3231time(byte *second,
byte *minute,
byte *hour,
byte *dayOfWeek,
byte *dayOfMonth,
byte *month,
byte *year){
Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
Wire.write(0); // set DS3231 register pointer to 00h
Wire.endTransmission();
Wire.requestFrom(DS3231_I2C_ADDRESS, 7);
// request seven bytes of data from DS3231 starting from register 00h
*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());
}
void displayTime(){
byte second, minute, hour, dayOfWeek, dayOfMonth, month, year;
// retrieve data from DS3231
readDS3231time(&second, &minute, &hour, &dayOfWeek, &dayOfMonth, &month,
&year);
// send it to the serial monitor
Serial.print(hour, DEC);
// convert the byte variable to a decimal number when displayed
Serial.print(":");
if (minute<10){
Serial.print("0");
}
Serial.print(minute, DEC);
Serial.print(":");
if (second<10){
Serial.print("0");
}
Serial.print(second, DEC);
Serial.print(" ");
Serial.print(dayOfMonth, DEC);
Serial.print("/");
Serial.print(month, DEC);
Serial.print("/");
Serial.print(year, DEC);
Serial.print(" Day of week: ");
switch(dayOfWeek){
case 1:
Serial.println("Sunday");
break;
case 2:
Serial.println("Monday");
break;
case 3:
Serial.println("Tuesday");
break;
case 4:
Serial.println("Wednesday");
break;
case 5:
Serial.println("Thursday");
break;
case 6:
Serial.println("Friday");
break;
case 7:
Serial.println("Saturday");
break;
}
}
void loop(){
displayTime(); // display the real-time clock data on the Serial Monitor,
delay(1000); // every second
}
在实时时钟中保留时间
如果您不想在每次关闭 RTC 时重置时间,您应该执行以下操作:
这是在 RTC 中设置时间的一个非常重要的步骤。如果您不这样做,每次您的 RTC 重置时,它都会显示您之前设置的时间,而不是当前时间。
示范
以 9600 的波特率打开串行监视器,您将看到结果。
这是显示当前日期和时间的串行监视器。
总结
RTC 模块非常有用,您可以将其用作时钟、定时器等。