Arduino Nano - Echtzeituhr
Dieses Tutorial zeigt Ihnen, wie Sie den Arduino Nano verwenden, um Datum und Uhrzeit von einem RTC-Modul auszulesen. Im Detail werden wir Folgendes lernen:
- Wie man das DS3231 RTC-Modul mit dem Arduino Nano verbindet.
- Wie man den Arduino Nano programmiert, Datum und Uhrzeit (Sekunde, Minute, Stunde, Wochentag, Tag des Monats, Monat und Jahr) vom DS3231 RTC-Modul auszulesen.
- Wie man den Arduino Nano programmiert, tägliche Zeitpläne zu erstellen.
- Wie man den Arduino Nano programmiert, wöchentliche Zeitpläne zu erstellen.
- Wie man den Arduino Nano programmiert, Zeitpläne an einem bestimmten Datum zu erstellen.
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
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Über DS3231-Echtzeituhr-Modul
Der Arduino Nano bietet einige zeitbezogene Funktionen wie millis() und micros(). Allerdings liefern diese nicht Datum und Uhrzeit (Sekunden, Minuten, Stunden, Tag, Datum, Monat und Jahr). Um diese Informationen zu erhalten, müssen wir ein Real-Time Clock (RTC)-Modul verwenden, z. B. DS3231 oder DS1370. Das DS3231-Modul besitzt eine höhere Präzision als das DS1370. Für weitere Informationen siehe DS3231 vs DS1307.
Pinbelegung des RTC-Moduls
Das DS3231-Echtzeituhr-Modul hat 10 Pins:
- 32K: erzeugt einen temperaturstabilisierten und präzisen Referenztakt.
- SQW: erzeugt eine Rechteckwelle mit 1 Hz, 4 kHz, 8 kHz oder 32 kHz, die programmatisch gesteuert werden kann. Dies kann auch als Alarmauslöser in vielen zeitabhängigen Projekten verwendet werden.
- SCL: ist der serielle Taktsignal-Pin für die I2C-Schnittstelle.
- SDA: ist der serielle Datenpin für die I2C-Schnittstelle.
- VCC: versorgt das Modul mit Strom, mit einem Spannungsbereich von 3,3 V bis 5,5 V.
- GND: ist der Massepin.
Für den regelmäßigen Gebrauch sind vier Pins erforderlich: VCC, GND, SDA und SCL.
Das DS3231-Modul verfügt über eine Batteriehalterung, die, sofern eine CR2032-Batterie eingesetzt wird, die Uhrzeit auf dem Modul auch dann beibehält, wenn die Hauptstromversorgung getrennt ist. Wenn keine Batterie eingesetzt wird, geht die Uhrzeit verloren, wenn die Hauptstromversorgung getrennt wird, und muss neu eingestellt werden.
Verdrahtungsdiagramm
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Siehe Der beste Weg, den Arduino Nano und andere Komponenten mit Strom zu versorgen.
Arduino Nano - DS3231 Echtzeituhr-Modul
| DS3231 RTC Module | Arduino Nano |
|---|---|
| Vin | 3.3V |
| GND | GND |
| SDA | A4 |
| SCL | A5 |
So programmiert man das DS3231 RTC-Modul
- Die Bibliothek einbinden:
#include <RTClib.h>
- Erstelle ein RTC-Objekt:
RTC_DS3231 rtc;
- Echtzeituhr (RTC) einrichten
if (! rtc.begin()) {
Serial.println("Couldn't find RTC");
while (1);
}
- Stelle die RTC auf das Datum und die Uhrzeit des PCs ein, als der Sketch zum ersten Mal kompiliert wurde.
rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
- Ruft Datums- und Uhrzeitdaten vom RTC-Modul ab.
DateTime now = rtc.now();
Serial.print("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(now.dayOfTheWeek());
Serial.print(") ");
Serial.print(now.hour(), DEC);
Serial.print(':');
Serial.print(now.minute(), DEC);
Serial.print(':');
Serial.println(now.second(), DEC);
Arduino Nano Code – Wie man Datum und Uhrzeit erhält
/*
* Dieser Arduino Nano Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Nano Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-rtc
*/
#include <RTClib.h>
RTC_DS3231 rtc;
char daysOfTheWeek[7][12] = {
"Sunday",
"Monday",
"Tuesday",
"Wednesday",
"Thursday",
"Friday",
"Saturday"
};
void setup () {
Serial.begin(9600);
// SETUP RTC MODULE
if (! rtc.begin()) {
Serial.println("Couldn't find RTC");
Serial.flush();
while (1);
}
// automatically sets the RTC to the date & time on PC this sketch was compiled
rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
// manually sets the RTC with an explicit date & time, for example to set
// January 21, 2021 at 3am you would call:
// rtc.adjust(DateTime(2021, 1, 21, 3, 0, 0));
}
void loop () {
DateTime now = rtc.now();
Serial.print("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.println(now.second(), DEC);
delay(1000); // delay 1 seconds
}
Schnelle Schritte
- Klicken Sie auf das Symbol Bibliotheken in der linken Leiste der Arduino-IDE.
- Suchen Sie nach “RTClib” und finden Sie die RTC-Bibliothek von Adafruit.
- Drücken Sie die Schaltfläche Installieren, um die RTC-Bibliothek hinzuzufügen.
- Kopieren Sie den Code und öffnen Sie ihn mit der Arduino IDE.
- Klicken Sie auf die Schaltfläche Hochladen in der Arduino IDE, um den Code zu kompilieren und auf das Arduino Nano zu übertragen.
- Öffnen Sie den seriellen Monitor.
- Überprüfen Sie das Ergebnis im seriellen Monitor.
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Nano' on 'COM15')
New Line
9600 baud
Date & Time: 2021/10/6 (Wednesday) 11:27:35
Date & Time: 2021/10/6 (Wednesday) 11:27:36
Date & Time: 2021/10/6 (Wednesday) 11:27:37
Date & Time: 2021/10/6 (Wednesday) 11:27:38
Date & Time: 2021/10/6 (Wednesday) 11:27:39
Date & Time: 2021/10/6 (Wednesday) 11:27:40
Date & Time: 2021/10/6 (Wednesday) 11:27:41
Date & Time: 2021/10/6 (Wednesday) 11:27:42
Date & Time: 2021/10/6 (Wednesday) 11:27:43
Date & Time: 2021/10/6 (Wednesday) 11:27:44
Arduino Nano Code – Wie man einen Tagesplan erstellt
/*
* Dieser Arduino Nano Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Nano Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-rtc
*/
// Date and time functions using a DS3231 RTC connected via I2C and Wire lib
#include <RTClib.h>
// event from 13:50 to 14:10
uint8_t DAILY_EVENT_START_HH = 13; // event start time: hour
uint8_t DAILY_EVENT_START_MM = 50; // event start time: minute
uint8_t DAILY_EVENT_END_HH = 14; // event end time: hour
uint8_t DAILY_EVENT_END_MM = 10; // event end time: minute
RTC_DS3231 rtc;
char daysOfTheWeek[7][12] = {
"Sunday",
"Monday",
"Tuesday",
"Wednesday",
"Thursday",
"Friday",
"Saturday"
};
void setup () {
Serial.begin(9600);
// SETUP RTC MODULE
if (! rtc.begin()) {
Serial.println("Couldn't find RTC");
while (1);
}
// sets the RTC to the date & time on PC this sketch was compiled
rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
// sets the RTC with an explicit date & time, for example to set
// January 21, 2021 at 3am you would call:
// rtc.adjust(DateTime(2021, 1, 21, 3, 0, 0));
}
void loop () {
DateTime now = rtc.now();
if (now.hour() >= DAILY_EVENT_START_HH &&
now.minute() >= DAILY_EVENT_START_MM &&
now.hour() < DAILY_EVENT_END_HH &&
now.minute() < DAILY_EVENT_END_MM) {
Serial.println("It is on scheduled time");
// TODO: write your code"
} else {
Serial.println("It is NOT on scheduled time");
}
printTime(now);
}
void printTime(DateTime time) {
Serial.print("TIME: ");
Serial.print(time.year(), DEC);
Serial.print('/');
Serial.print(time.month(), DEC);
Serial.print('/');
Serial.print(time.day(), DEC);
Serial.print(" (");
Serial.print(daysOfTheWeek[time.dayOfTheWeek()]);
Serial.print(") ");
Serial.print(time.hour(), DEC);
Serial.print(':');
Serial.print(time.minute(), DEC);
Serial.print(':');
Serial.println(time.second(), DEC);
}
Arduino Nano Code – Wie man einen wöchentlichen Zeitplan erstellt
/*
* Dieser Arduino Nano Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Nano Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-rtc
*/
// Date and time functions using a DS3231 RTC connected via I2C and Wire lib
#include <RTClib.h>
// UNCHANGABLE PARAMATERS
#define SUNDAY 0
#define MONDAY 1
#define TUESDAY 2
#define WEDNESDAY 3
#define THURSDAY 4
#define FRIDAY 5
#define SATURDAY 6
// event on Monday, from 13:50 to 14:10
uint8_t WEEKLY_EVENT_DAY = MONDAY;
uint8_t WEEKLY_EVENT_START_HH = 13; // event start time: hour
uint8_t WEEKLY_EVENT_START_MM = 50; // event start time: minute
uint8_t WEEKLY_EVENT_END_HH = 14; // event end time: hour
uint8_t WEEKLY_EVENT_END_MM = 10; // event end time: minute
RTC_DS3231 rtc;
char daysOfTheWeek[7][12] = {
"Sunday",
"Monday",
"Tuesday",
"Wednesday",
"Thursday",
"Friday",
"Saturday"
};
void setup () {
Serial.begin(9600);
// SETUP RTC MODULE
if (! rtc.begin()) {
Serial.println("Couldn't find RTC");
while (1);
}
// sets the RTC to the date & time on PC this sketch was compiled
rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
// sets the RTC with an explicit date & time, for example to set
// January 21, 2021 at 3am you would call:
// rtc.adjust(DateTime(2021, 1, 21, 3, 0, 0));
}
void loop () {
DateTime now = rtc.now();
if (now.dayOfTheWeek() == WEEKLY_EVENT_DAY &&
now.hour() >= WEEKLY_EVENT_START_HH &&
now.minute() >= WEEKLY_EVENT_START_MM &&
now.hour() < WEEKLY_EVENT_END_HH &&
now.minute() < WEEKLY_EVENT_END_MM) {
Serial.println("It is on scheduled time");
// TODO: write your code"
} else {
Serial.println("It is NOT on scheduled time");
}
printTime(now);
}
void printTime(DateTime time) {
Serial.print("TIME: ");
Serial.print(time.year(), DEC);
Serial.print('/');
Serial.print(time.month(), DEC);
Serial.print('/');
Serial.print(time.day(), DEC);
Serial.print(" (");
Serial.print(daysOfTheWeek[time.dayOfTheWeek()]);
Serial.print(") ");
Serial.print(time.hour(), DEC);
Serial.print(':');
Serial.print(time.minute(), DEC);
Serial.print(':');
Serial.println(time.second(), DEC);
}
Arduino Nano Code – Wie man einen Zeitplan an einem bestimmten Datum erstellt
/*
* Dieser Arduino Nano Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Nano Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-rtc
*/
// Date and time functions using a DS3231 RTC connected via I2C and Wire lib
#include <RTClib.h>
// UNCHANGABLE PARAMATERS
#define SUNDAY 0
#define MONDAY 1
#define TUESDAY 2
#define WEDNESDAY 3
#define THURSDAY 4
#define FRIDAY 5
#define SATURDAY 6
#define JANUARY 1
#define FEBRUARY 2
#define MARCH 3
#define APRIL 4
#define MAY 5
#define JUNE 6
#define JULY 7
#define AUGUST 8
#define SEPTEMBER 9
#define OCTOBER 10
#define NOVEMBER 11
#define DECEMBER 12
// event from 13:50 August 15, 2021 to 14:10 September 29, 2021
DateTime EVENT_START(2021, AUGUST, 15, 13, 50);
DateTime EVENT_END(2021, SEPTEMBER, 29, 14, 10);
RTC_DS3231 rtc;
char daysOfTheWeek[7][12] = {
"Sunday",
"Monday",
"Tuesday",
"Wednesday",
"Thursday",
"Friday",
"Saturday"
};
void setup () {
Serial.begin(9600);
// SETUP RTC MODULE
if (! rtc.begin()) {
Serial.println("Couldn't find RTC");
Serial.flush();
while (1);
}
// sets the RTC to the date & time on PC this sketch was compiled
rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
// sets the RTC with an explicit date & time, for example to set
// January 21, 2021 at 3am you would call:
// rtc.adjust(DateTime(2021, 1, 21, 3, 0, 0));
}
void loop () {
DateTime now = rtc.now();
if (now.secondstime() >= EVENT_START.secondstime() &&
now.secondstime() < EVENT_END.secondstime()) {
Serial.println("It is on scheduled time");
// TODO: write your code"
} else {
Serial.println("It is NOT on scheduled time");
}
printTime(now);
}
void printTime(DateTime time) {
Serial.print("TIME: ");
Serial.print(time.year(), DEC);
Serial.print('/');
Serial.print(time.month(), DEC);
Serial.print('/');
Serial.print(time.day(), DEC);
Serial.print(" (");
Serial.print(daysOfTheWeek[time.dayOfTheWeek()]);
Serial.print(") ");
Serial.print(time.hour(), DEC);
Serial.print(':');
Serial.print(time.minute(), DEC);
Serial.print(':');
Serial.println(time.second(), DEC);
}
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