資料介紹
描述
使用 1307 RTC、I2C LCD 和 Arduino Uno 的數字日歷時鐘
“時間不是主要的,它是唯一的。” - 邁爾斯戴維斯。
在大多數項目中使用與時間相關的操作。例如,我們可以隨時間自動化我們的戶外燈。它會自動從指定時間打開到另一個預設時間。或者我們可以制作一個自動上課鈴。還有很多。MCU不能自己做。我們使用 RTC(實時時鐘)在 MCU 中設置實時時間。
“數字日歷時鐘”是 RTC 的基礎項目。市場上有很多類型的 RTC 模塊。這里我使用 1307 RTC 模塊。
在這里,我使用了我之前記錄的相同 I2C LCD。如果您之前沒有閱讀過,請先從這里閱讀。
在本文中,
- DS1307 RTC簡介
- 在 Arduino IDE 中安裝庫。
- 創建 Arduino Sketch 的關鍵點
- Arduino代碼解釋。
- 最后制作“數字時鐘日歷。
DS1307 實時時鐘
- DS1307 是一款 RTC IC,有助于跟蹤時間。這是一個8針IC
- 在 DS1307 中,數據以二進制十進制編碼的位模式傳輸。DS1307 的數據傳輸率為 56 字節。
- I2C 是用于與 MCU 通信的協議
- DS1307 RTC Module主要由DS1307 IC、3V紐扣電池、2個上拉電阻和一個32.768 kHz晶振組成。
- 我們可以得到當前的時、分、秒、星期、日、月和年。
DS1307的引腳排列
- 引腳 1、2:這些引腳用于標準 32.768 石英晶體。
- 引腳 3:該引腳用于連接 DS1307 的電池。
- 引腳 4:我們必須在此引腳上應用接地。
- PIN 5:此引腳標記為 SDA,是串行數據線的縮寫。
- PIN 6:用于串行時鐘輸入(SCL)和數據同步。
- 引腳 7:該引腳用于輸出方波獲取器(SQW)。
- 引腳 8:在此引腳,我們提供外部電源 (Vcc)。
創建 Arduino Sketch 的關鍵點
這里我們使用“RTClib”庫。我們可以得到 24 小時制。對于 12 小時制,我們需要對其進行轉換。這種轉換的方法很多。這里我使用if
,else
條件和map()
函數。或者,您可以使用任何其他方法。
開始吧?。。。。?/font>
步驟1
在 Arduino IDE 中安裝庫
如果您已經安裝了這些庫,請跳過步驟。
我們需要安裝兩個庫。
1. 第一個是“RTClib”。這是一個主圖書館。因此,您可以將相同的庫用于其他一些 RTC 模塊。要安裝此庫,請打開 Arduino IDE 并轉到Sketch > Include Library > Manage Libraries然后在右上角的搜索欄中鍵入RTClib 。然后點擊安裝
2.第二個庫是“LiquidCrystal-I2C”。轉到鏈接并下載庫 Arduino-LiquidCrystal-I2C-library。然后打開 Arduino IDE 并轉到Sketch>Include Library> Add.ZIP Library 。接下來選擇下載的 ZIP 文件并單擊打開。
庫安裝完成。
第2步
接下來我將創建一個草圖。首先添加三個頭文件1.RTClib.h、LiquidCrystal_I2C.h和Wire.h。使用 Wire 庫是因為這里我們使用 I2C 協議進行通信。RTClib 庫將有助于與 RTC 模塊進行通信。LiquidCrystal_I2C 庫有助于與 I2C LCD 進行通信。
#include <RTClib.h>
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
步驟 - 3
接下來我聲明,我將要使用的 RTC。這里是 DS1307,并為此設備創建一個名為“rtc”的對象。
RTC_DS1307 rtc
第4步
然后我創建另一個對象來調用 I2C LCD。對象名稱是 lcd。并設置LCD的地址、列數和行數。這里我的 I2C LCD 的地址是 0x27,列數是 16,行數是 2。這是我的情況。如果您使用不同的 LCD,請使用它的列數和行數。如果您不知道 LCD 的地址,請單擊此處,然后轉到該文章中的第 1 步。
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
步驟 - 5
該函數now.dayOfTheWeek()
返回整數。例如。0 代表星期日,1 代表星期一,以此類推。所以我們需要將其轉換為星期日、星期一、...以便于理解。為此,我聲明了一個 2D 字符數組。請多注意數組的大小。我使用數組名稱作為“daysOfTheWeek”。名稱與功能相似。您可以使用任何其他名稱。然后填充數組。這里我使用“Sun”而不是“Sunday”來節省 LCD 上的空間(這里我使用 16x2 I2C LCD)。接下來我聲明一個整數類型變量,名為“temp”。這是用于存儲有關 AM/PM 的信息。
char daysOfTheWeek[7][12] = {"Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"};
int temp;
步驟 - 6
在設置部分,初始化 LCD 并打開 LCD 的背光。
lcd.begin();
lcd.backlight();
步驟 - 7
當 RTC 未運行時,在 LCD 上打印一條消息。這是出于調試目的。清除 LCD 并將光標設置為 (0, 0)。
if (! rtc.begin()) {
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("RTC Not Working");
}
步驟 - 8
下一行代碼用于首次更新到 MCU(此處為 Arduino)。當我們編譯代碼時,這些行有助于從計算機獲取日期和時間。請多注意這些線路。因為在第一次將完整的代碼上傳到 Arduino 之后,您需要注釋這些行并再次將代碼上傳到 Arduino。
rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
步驟 - 9
現在我們需要打印歡迎信息。在這里我要打印“數字日歷時鐘”。首先將光標設置在 (0, 0) 并打印“數字日歷”。然后將光標設置為 (5, 1)。并打印“時鐘”。
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Digital Calendar");
lcd.setCursor(5, 1);
lcd.print("Clock");
設置部分完成
步驟-10
接下來對循環部分進行編碼。使用 RTClib 獲取時間的方法幾乎只有一種,即調用now()
DateTime
now().
DateTime now = rtc.now();
步驟 - 11
然后使用 clear() 函數清除 LCD。Next 將光標設置在 (1, 0)。我將以“DD/MM/YYYY”格式打印日期。在這里,我使用now.day()
函數來獲取當前日期。now.month()
用于獲取當前月份和當前年份的函數。now.year()
首先打印“日”,然后打印“/”,然后打印“月”,然后打印另一個“/”,然后打印“年”。
lcd.clear();
lcd.setCursor(1, 0);
lcd.print(now.day());
lcd.print('/');
lcd.print(now.month());
lcd.print('/');
lcd.print(now.year());
步驟 - 12
接下來將光標設置在 (12, 0) 并打印星期幾。函數“ now.dayOfTheWeek()
”返回對應于星期幾的整數值。我們將把該返回值插入到我們的數組“daysOfTheWeek[]”中并打印當前星期幾。
lcd.setCursor(12, 0);
lcd.print(daysOfTheWeek[now.dayOfTheWeek()]);
步驟 - 13
將光標設置為 (2, 1)。現在我要打印小時。在此之前,我們需要將 24 小時制轉換為 12 小時制。" now.hour()
" 函數返回當前時間。0 代表上午 12 點,23 代表晚上 11 點
在這里,我將把小時分為四個部分。
- 0
- 1 到 11
- 12
- 13 至 23
使用“ if
”語句做出決定。如果 now.hour() 為 0,則打印“12”并為 AM 設置 temp=0。
if (now.hour() == 0) {
lcd.print("12");
temp = 0;
}
步驟 - 14
接下來使用“ else if()
”語句。僅當 now.hour() 大于或等于 11 時才打印。0 將從該語句中排除。now.hour()
因為步驟 - 13 已經在該條件下工作。然后為 AM 設置 temp==1。
else if (now.hour() <= 11) {
lcd.print(now.hour());
temp = 0;
}
步驟 - 15
然后使用另一個else if()
語句。這部分主要負責24小時制到12小時制的轉換。這里我們使用map()
函數。這個函數有5個屬性。首先是“ value
”。這里,“ value
”是函數“ now.hour()
”的返回值。第二個屬性是“ FromLow
”。這意味著“”的最小值value
是13。下一個屬性是“ FromHigh
”。表示“”的最大值value
。第三個屬性是“ToLow"
這里是 1。最后一個屬性是ToHigh
”。它是 11。函數map()
返回映射的值,我們打印該值。然后為 PM 設置 temp==1。
else if (now.hour() >= 13) {
lcd.print(map(now.hour(), 13, 23, 1, 11));
temp = 1;
}
步驟 - 16
如果 now.hour()==12 則打印 now.hour() 并為 PM 設置 temp==1。
if(now.hour()==12){
lcd.print(now.hour());
temp=1;
}
步驟 - 17
小時將由上述聲明之一打印。接下來打印一個冒號,然后通過函數 now.minute() 打印分鐘,再次打印一個冒號,然后通過函數 now.second() 打印當前秒。
lcd.print(':');
lcd.print(now.minute());
lcd.print(':');
lcd.print(now.second());
步驟 - 18
然后將光標設置在 (12, 1)。如果 temp==0 則打印 AM,如果 temp==1 則打印 PM。然后添加 1000 毫秒的延遲。
else if (temp == 1) {
lcd.print("PM");
}
delay(1000);
編程完成。完整的代碼在代碼部分給出。
步驟 - 19
請在上傳代碼前完成接線。
聯系
電路圖在圖表部分給出。
步驟 - 20
將代碼上傳到 Arduino Uno。然后評論或刪除(我推薦第一個選項)聲明
“rtc.adjust(日期時間(F(__DATE__),F(__TIME__)));”
使用“//”,然后再次上傳代碼。
數字日歷時鐘完成。您還可以獲得數字日歷時鐘
請不要復制粘貼我的代碼。理解每一行代碼并創建自己的草圖
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