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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(tài)。 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(yōu)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(xiàn)在討論這些規(guī)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(fā)送數(shù)據(jù)，使得每個十進制形式都是4位二進制數(shù)據(jù)，也稱為二進制編碼十進制系統(tǒng)。

重要引腳：

5V引腳：：當該引腳為高電平時，ds1307發(fā)送數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)引腳-與RTC進行通信。

現(xiàn)在，介紹已經(jīng)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(shù)據(jù)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(zhuǎn)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(xiàn)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(chuàng)建者為我們提供了一個選項，用于設置發(fā)送命令“ ？”的時間。出現(xiàn)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

//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(chǎn)’：

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(shù)據(jù)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(tài)。

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(shù)據(jù)。這是通過readClock函數(shù)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(diào)用。接下來，我們需要將各個值存儲為整數(shù)。我們創(chuàng)建整數(shù)來保存值。 getDayofWeek函數(shù)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(jīng)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(nèi)的設置。

我已經(jīng)盡我所能解釋了這個庫。如果發(fā)現(xiàn)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(xiàn)在檢查了模塊，現(xiàn)在讓我們開始獲取要在LCD上顯示的時間數(shù)據(jù)。 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(shù)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(shù)據(jù)發(fā)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

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(shù)據(jù)發(fā)送到LCD引腳而不是六個引腳?？梢再徺I此模塊，但我想制造它。即將發(fā)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

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(jīng)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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