DS1307 RTC Modülü ile Arduino

Hepimiz projelerimiz için kullandığımız çoğu MCU'nun zamandan bağımsız olduğunu biliyoruz; basitçe çevrelerindeki zamanın farkında değillerdir. Projelerimizin çoğu için sorun değil, ancak arada bir zamanı tutmanın başlıca endişe kaynağı olduğu bir fikirle karşılaştığınızda, DS1307 RTC modülü bir kurtarıcıdır. Veri kaydı, saat oluşturma, zaman damgası, zamanlayıcılar ve alarmlar içeren projeler için mükemmeldir.

DS1307 RTC yongası

Modülün merkezinde Maxim - DS1307'den düşük maliyetli, oldukça hassas bir RTC çipi bulunuyor . Tüm zaman işleyişi işlevlerini yönetir ve seçtiğiniz herhangi bir mikro denetleyici ile kolayca arayüzlenebilen basit bir iki kablolu I2C arabirimine sahiptir.

Çip saniye, dakika, saat, gün, tarih, ay ve yıl bilgilerini saklar. Ayın sonundaki tarih, artık yıl düzeltmeleri dahil (2100'e kadar geçerli) 31 günden daha az olan aylar için otomatik olarak ayarlanır. Saat, AM / PM göstergesiyle 24 saat veya 12 saat biçiminde çalışır.

Bu kartın diğer harika özelliği, 1Hz, 4kHz, 8kHz veya 32kHz dört kare dalga frekansından birini veren ve programlı olarak etkinleştirilebilen SQW pini ile birlikte gelir.DS1307, zaman tutmak için harici bir 32kHz kristal ile birlikte gelir. Bu kristallerle ilgili sorun, dış sıcaklığın salınım frekanslarını etkileyebilmesidir. Sıklıktaki bu değişiklik önemsizdir, ancak kesinlikle artar.

Bu bir sorun gibi görünebilir, ama değil. Aslında bu, saatin ayda yaklaşık beş dakika kadar kapalı kalmasıyla sonuçlanır.

Yedek batarya

DS1307, bir pil girişi içerir ve cihazın ana gücü kesildiğinde doğru zaman işleyişi sağlar.

Yerleşik güç algılama devresi, güç kesintilerini tespit etmek için VCC'nin durumunu sürekli olarak izler ve otomatik olarak yedek kaynağa geçer. Dolayısıyla, elektrik kesintileri konusunda endişelenmenize gerek yok, MCU'nuz yine de zamanı takip edebilir.

Kartın alt tarafında 20mm 3V lityum çakmaklar için bir pil tutucu bulunur. Herhangi bir CR2032 pil uygun olabilir.

47mAh kapasiteli tam şarjlı bir CR2032 pil kullanıldığını ve çipin minimum 300nA tükettiğini varsayarsak, pil harici bir 5V güç kaynağı olmadan RTC'nin minimum 17.87 yıl çalışmasını sağlayabilir.

47mAh / 300nA = 156666.67 saat = 6527.78 gün = 17.87 yıl

Yerleşik 24C32 EEPROM

DS1307 RTC modülü, sınırlı okuma-yazma döngülerine sahip Atmel'in 32 baytlık 24C32 EEPROM yongasıyla birlikte gelir. Ayarları veya gerçekten herhangi bir şeyi kaydetmek için kullanılabilir.

24C32 EEPROM, iletişim için I2C arayüzünü kullanır ve DS1307 ile aynı I2C veriyolunu paylaşır.

Yerleşik 24C32 EEPROM, kablolu bir I2C adresine sahiptir ve 0x50 HEX olarak ayarlanmıştır.

Eğitimin sonunda 24C32 EEPROM üzerinde okuma / yazma için kod verilmiştir.

Modülün Gizli Özelliği - DS18B20DS1307 RTC modülümüzde genellikle fark edilmeyen bir hüküm vardır. DS18B20 sıcaklık sensörünü kurmamıza izin verir.Pil tutucunun hemen yanındaki üst köşedeki 3 delik (U1 olarak etiketlenmiştir) DS18B20'nin takılı olduğu yerdir.

DS18B20'yi kurduğunuzda, DS pininden sıcaklık okumaları alabileceksiniz . Bu okumalar ayrıca koddaki sıcaklık temelli zaman kaymasını telafi etmek için kullanılabilir.

DS18B20'yi lehimlemek için ipek ekranı takip edin. Ayrıca VCC ve DS arasında bir 4.7K dirence ihtiyacınız olabilir.

DS1307 RTC Modülü Pinout

DS1307 RTC modülü, kendisini dış dünyaya arayüzleyen toplam 7 pime sahiptir. Bağlantılar aşağıdaki gibidir:

SQW pin, 1Hz, 4kHz, 8kHz veya 32kHz dört kare dalga frekansından birini çıkarır ve programlı olarak etkinleştirilebilir.

DS Modülünüzde pil tutucusunun hemen yanında (U1 olarak etiketlenen) bir DS18B20 sıcaklık sensörü takılıysa, pinin çıkış sıcaklığı okumaları olduğu varsayılır.

SCL I2C arayüzü için saat girişidir ve seri arayüzde veri hareketini senkronize etmek için kullanılır.

SDA I2C seri arabirimi için veri girişi / çıkışıdır.

VCCpin, modül için güç sağlar. 3.3V ile 5.5V arasında herhangi bir yerde olabilir.

GND bir toprak pimidir.

BAT cihaza giden ana güç kesildiğinde doğru zaman işleyişi sağlamak için herhangi bir standart 3V lityum hücre veya diğer enerji kaynağı için bir yedek besleme girişidir.

DS1307 RTC modülü

RTC'yi Arduino'ya bağlayalım.

Bağlantılar oldukça basit. VCC pinini Arduino'daki 5V çıkışına bağlayarak başlayın ve GND'yi toprağa bağlayın.

Şimdi I2C iletişimi için kullanılan pinlerde kaldık. Her Arduino Board'un uygun şekilde bağlanması gereken farklı I2C pinlerine sahip olduğunu unutmayın. R3 düzenine sahip Arduino kartlarında, SDA (veri hattı) ve SCL (saat hattı), AREF pinine yakın pin başlıkları üzerindedir. A5 (SCL) ve A4 (SDA) olarak da bilinirler.

Bir Mega'nız varsa, iğneler farklıdır! Dijital 21 (SCL) ve 20 (SDA) kullanmak isteyeceksiniz. Hızlı anlamak için aşağıdaki tabloya bakın.

	SCL	SDA
Arduino Uno	A5	A4
Arduino Nano	A5	A4
Arduino Mega	21	20
Leonardo / Mikro	3	2

Aşağıdaki şema, her şeyi nasıl bağlayacağınızı gösterir.

Arduino ile kablolama DS1307 RTC modülü

RTClib kitaplığını yükleme

Bir RTC modülüyle iletişim kurmak bir sürü iştir. Neyse ki, RTClib kitaplığı tüm karmaşıklıkları gizlemek için yazılmıştır, böylece RTC verilerini okumak için basit komutlar verebiliriz.Kitaplığı kurmak için Sketch> Dahil Et> Kitaplıkları Yönet'e gidin… Kitaplık Yöneticisinin kitaplıklar dizinini indirmesini ve kurulu kitaplıkların listesini güncellemesini bekleyin.

Aramanızı ' rtclib ' yazarak filtreleyin . Birkaç giriş olmalı. Adafruit by RTClib'i arayın. Bu girişe tıklayın ve ardından Yükle'yi seçin.

Arduino Kodu - Tarih ve Saat Okuma

Aşağıdaki taslak, DS1307 RTC modülünde tarih ve saati nasıl ayarlayacağınız / okuyacağınız konusunda size tam bir anlayış verecektir ve daha pratik deneyler ve projeler için temel oluşturabilir.

#include <Wire.h>
#include "RTClib.h"

RTC_DS1307 rtc;

char daysOfTheWeek[7][12] = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"};

void setup () 
{
  Serial.begin(9600);
  delay(3000); // wait for console opening

  if (! rtc.begin()) {
    Serial.println("Couldn't find RTC");
    while (1);
  }

  if (!rtc.isrunning()) {
    Serial.println("RTC lost power, lets set the time!");
	
	// Comment out below lines once you set the date & time.
    // Following line sets the RTC to the date & time this sketch was compiled
    rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
	
    // Following line sets the RTC with an explicit date & time
    // for example to set January 27 2017 at 12:56 you would call:
    // rtc.adjust(DateTime(2017, 1, 27, 12, 56, 0));
  }
}

void loop () 
{
    DateTime now = rtc.now();
    
    Serial.println("Current Date & Time: ");
    Serial.print(now.year(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(now.month(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(now.day(), DEC);
    Serial.print(" (");
    Serial.print(daysOfTheWeek[now.dayOfTheWeek()]);
    Serial.print(") ");
    Serial.print(now.hour(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(now.minute(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(now.second(), DEC);
    Serial.println();
    
    Serial.println("Unix Time: ");
    Serial.print("elapsed ");
    Serial.print(now.unixtime());
    Serial.print(" seconds/");
    Serial.print(now.unixtime() / 86400L);
    Serial.println(" days since 1/1/1970");
    
    // calculate a date which is 7 days & 30 seconds into the future
    DateTime future (now + TimeSpan(7,0,0,30));
    
    Serial.println("Future Date & Time (Now + 7days & 30s): ");
    Serial.print(future.year(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(future.month(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(future.day(), DEC);
    Serial.print(' ');
    Serial.print(future.hour(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(future.minute(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(future.second(), DEC);
    Serial.println();
    
    Serial.println();
    delay(1000);
}

Seri monitörde çıkışın nasıl göründüğü aşağıda açıklanmıştır.

Seri Monitörde DS1307 Çıkışı

Kod Açıklaması:

Taslak, modülle iletişim kurmak için wire.h & RTClib.h kitaplıklarını dahil ederek başlar. Daha sonra bir RTClib kitaplığı nesnesi oluşturuyoruz ve daysOfTheWeekgün bilgilerini depolamak için 2D karakter dizisi tanımlıyoruz .

Kodun kurulum ve döngü bölümlerinde, RTC modülüyle etkileşim kurmak için aşağıdaki işlevleri kullanırız.

begin () işlevi, RTC modülünün bağlı olmasını sağlar.

isrunning () işlevi, çipin zaman izini kaybedip kaybetmediğini kontrol etmek için DS1307'nin dahili I2C kayıtlarını okur. İşlev yanlış döndürürse, tarih ve saati ayarlayabiliriz.

Adjust () işlevi tarih ve saati ayarlar. Bu aşırı yüklenmiş bir işlevdir.

• Aşırı yüklenmiş bir yöntem DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)), eskizin derlendiği tarih ve saati ayarlar.
• İkinci aşırı yüklenmiş yöntem DateTime(YYYY, M, D, H, M, s), RTC'yi kesin bir tarih ve saatle ayarlar. Örneğin, 27 Ocak 2017'yi saat 12: 56'ya ayarlamak için şunları arayabilirsiniz:rtc.adjust(DateTime(2017, 1, 27, 12, 56, 0));

now () işlevi geçerli tarih ve saati döndürür. Dönüş değeri genellikle veri türü DateTime değişkeninde saklanır.

year () işlevi geçerli yılı döndürür.

month () işlevi geçerli ayı döndürür.

day () işlevi geçerli günü döndürür.

dayOfTheWeek () işlevi haftanın geçerli gününü döndürür. Bu işlev genellikle yukarıdaki programda tanımlandığı gibi gün bilgilerini depolayan bir 2D karakter dizisinin dizini olarak kullanılır.daysOfTheWeek

hour () işlevi mevcut saati döndürür.

dakika () işlevi geçerli dakikayı döndürür.

second () işlevi geçerli saniyeyi döndürür.

unixtime () işlevi saniye cinsinden unix zamanını döndürür. Unix zamanı, zamandaki bir noktayı tanımlamak için kullanılan bir sistemdir. 00: 00: 00'dan beri geçen saniye sayısıdır (Koordineli Evrensel Saat olarak bilinir - 1 Ocak 1970 Perşembe).

TimeSpan () işlevi, geçerli saate / zamandan zaman eklemek / çıkarmak için kullanılır. Gün, saat, dakika ve saniye ekleyebilir / çıkarabilirsiniz. Aynı zamanda aşırı yüklenmiş bir işlevdir.

• now() + TimeSpan(seconds) geçerli saate eklenen saniye ile gelecekteki zamanı döndürür.
• now() - TimeSpan(days,hours, minutes, seconds) geçmiş zamanı döndürür.

Arduino Kodu - 24C32 EEPROM'da Okuma / Yazma

DS1307 RTC modülü ile bonus olarak 32 bayt Elektrikle Silinebilir ROM elde edersiniz. Cihazın ana gücü kesilse bile içeriği silinmeyecektir.

Aşağıdaki program 24C32 EEPROM'dan bir mesaj yazar ve sonra okur. Bu programı ayarları veya şifreleri veya herhangi bir şeyi kaydetmek için kullanabilirsiniz.

#include <Wire.h>

void setup()
{
    char somedata[] = "lastminuteengineers.com"; // data to write
    Wire.begin(); // initialise the connection
    Serial.begin(9600);
    Serial.println("Writing into memory...");
	
	// write to EEPROM
    i2c_eeprom_write_page(0x57, 0, (byte *)somedata, sizeof(somedata));

    delay(100); //add a small delay
    Serial.println("Memory written");
}

void loop()
{
    Serial.print("Reading memory: ");
    int addr=0; //first address
	
	// access the first address from the memory
    byte b = i2c_eeprom_read_byte(0x57, 0);

    while (b!=0)
    {
        Serial.print((char)b); //print content to serial port
        addr++; //increase address
        b = i2c_eeprom_read_byte(0x57, addr); //access an address from the memory
    }
    Serial.println(" ");
    delay(2000);
}

void i2c_eeprom_write_byte( int deviceaddress, unsigned int eeaddress, byte data ) {
    int rdata = data;
    Wire.beginTransmission(deviceaddress);
    Wire.write((int)(eeaddress >> 8)); // MSB
    Wire.write((int)(eeaddress & 0xFF)); // LSB
    Wire.write(rdata);
    Wire.endTransmission();
}

// WARNING: address is a page address, 6-bit end will wrap around
// also, data can be maximum of about 30 bytes, because the Wire library has a buffer of 32 bytes
void i2c_eeprom_write_page( int deviceaddress, unsigned int eeaddresspage, byte* data, byte length ) {
    Wire.beginTransmission(deviceaddress);
    Wire.write((int)(eeaddresspage >> 8)); // MSB
    Wire.write((int)(eeaddresspage & 0xFF)); // LSB
    byte c;
    for ( c = 0; c < length; c++)
        Wire.write(data[c]);
    Wire.endTransmission();
}

byte i2c_eeprom_read_byte( int deviceaddress, unsigned int eeaddress ) {
    byte rdata = 0xFF;
    Wire.beginTransmission(deviceaddress);
    Wire.write((int)(eeaddress >> 8)); // MSB
    Wire.write((int)(eeaddress & 0xFF)); // LSB
    Wire.endTransmission();
    Wire.requestFrom(deviceaddress,1);
    if (Wire.available()) rdata = Wire.read();
    return rdata;
}

// maybe let's not read more than 30 or 32 bytes at a time!
void i2c_eeprom_read_buffer( int deviceaddress, unsigned int eeaddress, byte *buffer, int length ) {
    Wire.beginTransmission(deviceaddress);
    Wire.write((int)(eeaddress >> 8)); // MSB
    Wire.write((int)(eeaddress & 0xFF)); // LSB
    Wire.endTransmission();
    Wire.requestFrom(deviceaddress,length);
    int c = 0;
    for ( c = 0; c < length; c++ )
        if (Wire.available()) buffer[c] = Wire.read();
}

Seri monitörde çıkışın nasıl göründüğü aşağıda açıklanmıştır.

ANA SAYFAYA DÖN
Bahadır ÖZGEN
Electronic Robotic Coding Research and Development 1975 - ∞
Learn Forever
If you want, let's learn together...
https://roboticcode2020.blogspot.com/
bahadirozgen1975@gmail.com
facebook    robotic.code
instagram    @roboticcode

Sayfalarımı ziyaret ettiğiniz için teşekkür ederim.Bu sitede mevcut olan içerikler kendi oluşturduğum projeler yazı,resim ve videolardan oluşmaktadır.İçerik oluşturmak çok uzun sürdüğü için bazı projelerde yurtdışı kaynaklardan faydalandım.Buradaki amacım ticari değildir.Kaynağı belli olan ve bizim kaynağına ulaşabildiğimiz materyal (yazı, fotoğraf, resim, video v.b.) için ilgili konularda fotoğraflarda logo varsa v.b. not olarak gösterilecektir.Sitemizde yayınlanan tüm içerik, bizim tarafımızdan ve internet üzerinden youtube, facebook ve blog gibi paylaşıma sunulmuş kaynak sitelerden alındığı için, sitemiz yasal yükümlülüğe tabi tutulamaz. Sitemizde telif haklarının size ait olduğu bir içerik varsa ve bunu kaldırmamızı isterseniz, iletişim sayfamızdan bizimle iletişime geçtiğiniz takdirde içerik yayından kaldırılacaktır.Bu konu ve modüller ile uğraşarak, ileride çok güzel makine ve elektronik aletler yapabilirsiniz.