Arduino - Echtzeituhr
In diesem Tutorial lernen wir:
- Wie man Datum und Uhrzeit (Sekunden, Minuten, Stunden, Wochentag, Datum, Monat und Jahr) mit Arduino und dem DS3231-Echtzeituhr-Modul abruft.
- Wie man mit Arduino einen täglichen Zeitplan erstellt
- Wie man mit Arduino einen wöchentlichen Zeitplan erstellt
- Wie man mit Arduino einen Zeitplan an einem bestimmten Datum erstellt
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables STEM V3 Starter-Kit (Arduino enthalten) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
Offenlegung: Einige der in diesem Abschnitt bereitgestellten Links sind Amazon-Affiliate-Links. Wir können eine Provision für Käufe erhalten, die über diese Links getätigt werden, ohne zusätzliche Kosten für Sie. Wir schätzen Ihre Unterstützung.
Über DS3231-Echtzeituhr-Modul
Arduino selbst verfügt über einige zeitbezogene Funktionen wie millis() und micros(). Allerdings können sie das Datum und die Uhrzeit nicht bereitstellen (Sekunden, Minuten, Stunden, Wochentag, Datum, Monat und Jahr). Um Datum und Uhrzeit zu erhalten, muss man ein Echtzeituhr (RTC)-Modul wie DS3231 oder DS1370 verwenden. Das DS3231-Modul hat eine höhere Präzision als DS1370. Siehe DS3231 vs DS1307
Pinbelegung
DS3231-Echtzeituhr-Modul enthält 10 Pins:
- 32K-Pin: gibt den stabilen (temperaturkompensierten) und genauen Referenztakt aus.
- SQW-Pin: gibt eine schöne Rechteckwelle mit 1 Hz, 4 kHz, 8 kHz oder 32 kHz aus und kann programmgesteuert verwendet werden. Dies kann ferner als Interrupt aufgrund eines Alarmzustands in vielen zeitbasierten Anwendungen dienen.
- SCL-Pin: ist ein serieller Taktpin für die I2C-Schnittstelle.
- SDA-Pin: ist eine serielle Datenleitung für die I2C-Schnittstelle.
- VCC-Pin: versorgt das Modul mit Strom. Es kann sich im Bereich von 3,3 V bis 5,5 V befinden.
- GND-Pin: ist ein Massepin.
Für den normalen Gebrauch sind 4 Pins erforderlich: VCC, GND, SDA, SCL
Das DS3231-Modul hat außerdem einen Batteriehalter.
- Wenn wir eine CR2032-Batterie einsetzen, läuft die Uhr des Moduls weiter, wenn die Hauptstromversorgung ausgeschaltet ist.
- Wenn wir die Batterie nicht einsetzen, gehen die Zeitinformationen verloren, wenn die Hauptstromversorgung ausgeschaltet ist, und Sie müssen die Zeit erneut einstellen.
Verdrahtungsdiagramm
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Arduino - DS3231 Echtzeituhr-Modul
| DS3231 RTC Module | Arduino Uno, Nano | Arduino Mega |
|---|---|---|
| Vin | 3.3V | 3.3V |
| GND | GND | GND |
| SDA | A4 | 20 |
| SCL | A5 | 21 |
So programmieren Sie das DS3231 RTC-Modul
- Die Bibliothek einbinden:
#include <RTClib.h>
- Deklariere ein RTC-Objekt:
RTC_DS3231 rtc;
- RTC initialisieren:
if (! rtc.begin()) {
Serial.println("Couldn't find RTC");
while (1);
}
- Beim ersten Mal setzen Sie die RTC auf das Datum und die Uhrzeit des PCs, auf dem der Sketch kompiliert wurde.
rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
- Liest Datum- und Uhrzeitinformationen aus dem RTC-Modul
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-Code – Wie man Datum und Uhrzeit erhält
/*
* Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-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
- Gehen Sie zum Bibliotheken-Symbol in der linken Seitenleiste der Arduino IDE.
- Suchen Sie „RTClib“, und finden Sie dann die RTC-Bibliothek von Adafruit
- Klicken Sie auf die Installieren-Schaltfläche, um die RTC-Bibliothek zu installieren.
- Sie könnten aufgefordert werden, weitere Bibliotheksabhängigkeiten zu installieren.
- Klicken Sie auf die Schaltfläche Alle installieren, um alle Bibliotheksabhängigkeiten zu installieren.
- Kopieren Sie den obigen Code und öffnen Sie ihn mit der Arduino IDE.
- Klicken Sie in der Arduino IDE auf die Hochladen-Schaltfläche, um den Code auf den Arduino hochzuladen.
- Öffnen Sie den seriellen Monitor.
- Sehen Sie das Ergebnis im seriellen Monitor.
COM6
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
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
Arduino-Code – Wie man mit Arduino einen täglichen Zeitplan erstellt
/*
* Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-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-Code – Wie man mit Arduino einen Wochenplan erstellt
/*
* Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-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-Code – Wie man einen Zeitplan an einem bestimmten Datum mit Arduino erstellt
/*
* Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-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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