DS1307實(shí)時(shí)時(shí)鐘分線板套件的使用

概述

這是一個(gè)出色的電池支持實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC），即使重新編程或斷電，您的微控制器項(xiàng)目也可以跟蹤時(shí)間。 DS1307是最流行的RTC，最適合與基于5V的芯片（如Arduino）配合使用。

所有零件，包括PCB，接頭連接器包括電池和電池

可快速組裝和使用

將插頭插入任何面包板，也可以使用電線

我們提供了帶有Arduino的示例代碼和庫(kù)我們的文檔頁(yè)面上的演練

兩個(gè)安裝孔

將保持5年或更長(zhǎng)時(shí)間

此分線板是一個(gè)套件，需要一些只需15分鐘即可完成。

什么是RTC？

實(shí)時(shí)時(shí)鐘基本上就像手表一樣-它依靠電池供電，即使斷電也能為您節(jié)省時(shí)間！使用RTC，即使您對(duì)微控制器進(jìn)行重新編程或?qū)⑵渑cUSB或電源插頭斷開(kāi)連接，您也可以跟蹤較長(zhǎng)的時(shí)間線。

大多數(shù)微控制器（包括Arduino）都具有稱為“ millis（），并且芯片中還內(nèi)置了計(jì)時(shí)器，可以跟蹤更長(zhǎng)的時(shí)間段，例如分鐘或幾天。那么，為什么要有單獨(dú)的RTC芯片呢？好吧，最大的原因是 millis（）僅跟蹤時(shí)間，因?yàn)锳rduino上次供電是- 。這意味著打開(kāi)電源后，毫秒計(jì)時(shí)器將設(shè)置為0。Arduino不知道它是“星期二”還是“ 3月8日”，它只能告訴我“自從我上次離開(kāi)以來(lái)已經(jīng)過(guò)了14，000毫秒”

確定，如果要在Arduino上設(shè)置時(shí)間怎么辦？您必須編程日期和時(shí)間，從那時(shí)起您就可以算上它了。但是，如果失去電源，則必須重新設(shè)置時(shí)間。就像非常便宜的鬧鐘一樣：每當(dāng)他們掉電時(shí)，它們都會(huì)閃爍 12:00

盡管這種基本的計(jì)時(shí)功能在某些項(xiàng)目中是可行的，但在某些項(xiàng)目中，例如數(shù)據(jù)記錄器，時(shí)鐘等必須保持一致的計(jì)時(shí)，當(dāng)Arduino電池耗盡或重新編程時(shí)，計(jì)時(shí)不會(huì)重置。因此，我們包括一個(gè)單獨(dú)的RTC！ RTC芯片是一種專門的芯片，可以跟蹤時(shí)間。它可以計(jì)算leap年，并且知道一個(gè)月中有多少天，但是它不考慮夏時(shí)制（因?yàn)樗诓煌牡胤接兴煌?/p>

https://en.wikipedia.org/wiki/Real-time_clock#/media/File ：上圖顯示的是帶有實(shí)時(shí)時(shí)鐘DS1387的計(jì)算機(jī)主板。其中有一個(gè)鋰電池，這就是為什么它這么大。

我們將使用的RTC是DS1307。它價(jià)格低廉，易于焊接，并且可以在非常小的硬幣電池上運(yùn)行數(shù)年。

備份

只要它有一個(gè)可運(yùn)行的紐扣電池，即使Arduino斷電或被重新編程，RTC也會(huì)在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)運(yùn)行。

使用任何CR1220 3V鋰金屬紐扣電池：

CR1220 12mm直徑-3V鋰幣電池電池

產(chǎn)品編號(hào)：380

這些是最高質(zhì)量的電池。容量的電池，與iCufflinks，iNecklace，Datalogging和GPS Shields，GPS HAT等產(chǎn)品隨附的電池相同。每筆訂購(gòu)一個(gè)電池。..

$ 0.95

入庫(kù)

添加到購(gòu)物車

您必須安裝紐扣電池才能使RTC正常工作，如果沒(méi)有紐扣電池，則應(yīng)將電池引腳拉低。

零件列表

如果您有組裝版本，請(qǐng)?zhí)^(guò)此步驟，即為您完成！

ImageName說(shuō)明零件信息數(shù)量

IC2實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS13071

Q132.768 KHz，12.5 pF手表晶體通用32.768KHz晶體1

R1，R21/4W 5％2.2K電阻

紅色，紅色，紅色，金色通用2

C10.1uF陶瓷電容器（104）通用1

5針公頭（1x5）通用1

BATT12mm 3V鋰紐扣電池（截至2015年10月15日，產(chǎn)品不再配備紐扣電池-盡管我們建議您購(gòu)買紐扣電池?。〤R12201

BATT‘12mm硬幣電池座Keystone 30011

PCB電路板Adafruit Industries1

組裝

如果您有組裝版本，請(qǐng)?zhí)^(guò)此步驟，即完成為您服務(wù)！

將電阻，晶體和電容器的引線短路。

通過(guò)檢查零件清單并確認(rèn)您擁有一切，準(zhǔn)備組裝套件！

下一步，加熱烙鐵并清理辦公桌。

將電路板放在虎鉗中，以便您可以輕松地對(duì)其進(jìn)行操作。

通過(guò)在電池負(fù)極上焊接一個(gè)小凸起開(kāi)始：這樣可以更好地接觸！

放置兩個(gè)2.2K電阻和一個(gè)陶瓷電容器。它們是對(duì)稱的，因此無(wú)需擔(dān)心方向。 如果您打算與Raspberry Pi（具有3.3V邏輯并內(nèi)置上拉電阻）一起使用，請(qǐng)?zhí)^(guò)2.2K電阻！

然后放置晶體（也是對(duì)稱的），電池座（繼續(xù)，以便電池可以在側(cè)面滑動(dòng)）和RTC芯片。必須放置RTC芯片，使末端的凹口/圓點(diǎn)與絲印相匹配?？醋髨D，缺口指向下。在焊接芯片之前，請(qǐng)仔細(xì)檢查，因?yàn)樗茈y撤消！

為防止電池座掉落，您可能需要從頂部“點(diǎn)焊”它。

然后在板上翻轉(zhuǎn)并焊接所有引腳。

如果您愿意要使用插頭將分線板插入某些東西，請(qǐng)將插頭插入面包板，長(zhǎng)邊朝下放置，使短路針穿過(guò)焊盤。

將其焊接到位。

插入電池，使+面平UP。 電池可以使用5年或更長(zhǎng)時(shí)間，因此無(wú)需拆卸或更換電池。

您必須安裝紐扣電池才能使RTC正常工作，如果沒(méi)有紐扣電池，它將被扼殺并可能掛起Arduino，因此請(qǐng)務(wù)必確保已安裝電池，即使電池沒(méi)電也是如此。

接線

只有5個(gè)引腳： 5V GND SCL SDA SQW 。

5V 用于為RTC芯片供電以查詢時(shí)間。如果沒(méi)有5V信號(hào)，則芯片會(huì)通過(guò)紐扣電池進(jìn)入休眠狀態(tài)。

將 GND 連接到公共電源/數(shù)據(jù)地

SCL 引腳連接到Arduino上的I2C時(shí)鐘 SCL 引腳。在基于UNO和’328的Arduino上，這也稱為 A5 ，在Mega上也稱為 digital 21 ，在Leonardo/Micro上，也稱為數(shù)字3

將 SDA 引腳連接到Arduino上的I2C數(shù)據(jù) SDA 引腳。在基于UNO和‘328的Arduino上，這也稱為 A4 ；在Mega上，其也稱為 digital 20 ；在Leonardo/Micro上，這也稱為數(shù)字2

SQW 是RTC可選的方波輸出（如果已配置的話）。大多數(shù)人不需要或使用此圖釘

用于Arduino UNO的有趣插件

如果將模擬引腳 A3 設(shè)置為OUTPUT和HIGH，將 A2 設(shè)置為OUTPUT和LOW，則可以直接從引腳為RTC供電！

將Arduino UNO A4連接到SDA。將Arduino模擬引腳A5連接到SCL。

這僅適用于UNO和其他基于ATmega328的Arduino！

Arduino庫(kù)

與RTC對(duì)話

RTC是i2c設(shè)備，這意味著它使用2條線進(jìn)行通信。這兩條線用于設(shè)置時(shí)間并進(jìn)行檢索。在Arduino UNO上，這些引腳還連接到模擬4 和 5 引腳。這有點(diǎn)煩人，因?yàn)槲覀儺?dāng)然希望最多有6個(gè)模擬輸入來(lái)讀取數(shù)據(jù)，而現(xiàn)在我們已經(jīng)丟失了2個(gè)。

對(duì)于RTC庫(kù)，我們將使用JeeLab卓越的分叉器可以在GitHub上找到RTC庫(kù) 。您可以通過(guò)訪問(wèn)github存儲(chǔ)庫(kù)并手動(dòng)下載來(lái)實(shí)現(xiàn)此目的，或者只需單擊此按鈕即可下載zip

安裝Adafruit_RTCLib庫(kù)

對(duì)于RTC庫(kù)，我們將要使用JeeLab出色的RTC庫(kù)的分支。

要開(kāi)始對(duì)RTC進(jìn)行讀寫，您需要安裝Adafruit_RTClib庫(kù)（在github存儲(chǔ)庫(kù)中的代碼）。可以從Arduino庫(kù)管理器中獲得它，因此我們建議使用它。

從IDE中打開(kāi)庫(kù)管理器。..

，然后輸入 RTClib 來(lái)查找?guī)臁?/p>

查找 Adafruit RTClib （可能還有其他?。?/p>

單擊安裝

我們?cè)贏rduino上也有很棒的教程在以下位置安裝庫(kù)：

http://learn.adafruit.com/adafruit-all-about-arduino-libraries-install-use

完成后，重新啟動(dòng)IDE

了解代碼

首次RTC測(cè)試我們將演示的第一件事是一個(gè)測(cè)試草圖，它將每秒從RTC讀取時(shí)間。我們還將顯示如果您卸下電池并更換電池會(huì)發(fā)生什么，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致RTC停止。因此，要開(kāi)始使用，請(qǐng)?jiān)谖唇oArduino供電或未將其插入U(xiǎn)SB的情況下從電池座中取出電池。等待3秒鐘，然后更換電池。這將重置RTC芯片?，F(xiàn)在加載下面的草圖（也可以在示例→RTClib→ds1307 中找到），并在數(shù)據(jù)記錄器防護(hù)罩打開(kāi)的情況下將其上傳到Arduino?。▌e忘了安裝DS1307庫(kù)）在運(yùn)行下面的代碼之前）

現(xiàn)在打開(kāi)串行控制臺(tái)，并確保將波特率正確設(shè)置為 57600波特，您應(yīng)該看到以下內(nèi)容：

只要RTC芯片失去所有電源（包括備用電池） ），它將以0：0：0的形式報(bào)告時(shí)間，并且不會(huì)計(jì)數(shù)秒（停止）。無(wú)論何時(shí)設(shè)置時(shí)間，它都會(huì)開(kāi)始計(jì)時(shí)。因此，基本上，這樣做的結(jié)果是，一旦設(shè)置了時(shí)間，就永遠(yuǎn)不要卸下電池。您不需要，電池座也非常貼合，因此除非面板被壓碎，否則電池不會(huì)“掉落”

設(shè)置時(shí)間加載相同的草圖后，取消注釋以 RTC開(kāi)始的行。調(diào)整 像這樣：

下載：文件

復(fù)制代碼

if （！ rtc.initialized（）） {

Serial.println（“RTC is NOT running！”）;

// following line sets the RTC to the date & time this sketch was compiled

rtc.adjust（DateTime（F（__DATE__）， F（__TIME__）））; if （！ rtc.initialized（）） {

Serial.println（“RTC is NOT running！”）;

// following line sets the RTC to the date & time this sketch was compiled

rtc.adjust（DateTime（F（__DATE__）， F（__TIME__）））;

這行很可愛(ài)，它的作用是根據(jù)您使用的計(jì)算機(jī)獲取日期和時(shí)間（當(dāng)您編譯代碼）并將其用于對(duì)RTC進(jìn)行編程。如果您的計(jì)算機(jī)時(shí)間設(shè)置不正確，則應(yīng)首先解決該問(wèn)題。然后，您必須按上傳按鈕進(jìn)行編譯，然后立即上傳。如果您先編譯然后再上傳，則時(shí)鐘將在該時(shí)間段內(nèi)關(guān)閉。

然后打開(kāi)“串行”監(jiān)視器窗口以顯示時(shí)間已設(shè)置。

從現(xiàn)在開(kāi)始，您將不再再次設(shè)置時(shí)間：電池將使用5年或以上。

讀取時(shí)間 現(xiàn)在RTC快活了，我們想查詢一下時(shí)間。讓我們?cè)俅尾榭床輬D以了解其操作方法。

下載：文件

復(fù)制代碼

void loop （） {

DateTime now = rtc.now（）;

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（）; void loop （） {

DateTime now = rtc.now（）;

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（）;

使用RTClib獲得時(shí)間的方法幾乎只有一種，即調(diào)用 now（），該函數(shù)將返回一個(gè)DateTime對(duì)象，該對(duì)象描述您在調(diào)用 now（）時(shí)的年，月，日，時(shí)，分和秒。

》

有些RTC庫(kù)可以讓您調(diào)用諸如 RTC.year（）和 RTC.hour（）之類的東西來(lái)獲取當(dāng)前的年份和小時(shí)。但是，存在一個(gè)問(wèn)題，如果您碰巧在下一分鐘滾動(dòng)之前在 3:14:59 詢問(wèn)分鐘，然后在分鐘滾動(dòng)之后的第二分鐘問(wèn)（所以在 3:15:00 ），您會(huì)看到時(shí)間為 3:14:00 ，該時(shí)間需要一分鐘。如果您以其他方式進(jìn)行操作，則可能會(huì)得到 3:15:59 -在另一方向上間隔一分鐘。

因?yàn)檫@種情況發(fā)生的可能性不大-特別是如果您經(jīng)常查詢時(shí)間-我們會(huì)一次從RTC中獲取時(shí)間的“快照”，然后將其拆分為 day（）或 second（） 如上所示?；ㄙM(fèi)更多的精力，但是我們認(rèn)為避免錯(cuò)誤是值得的！

我們還可以通過(guò)調(diào)用 unixtime 來(lái)從DateTime對(duì)象中獲取“時(shí)間戳”，該計(jì)數(shù)會(huì)計(jì)數(shù)自1970年1月1日午夜以來(lái)的秒數(shù)（不計(jì)算leap秒）

下載：文件

復(fù)制代碼

Serial.print（“ since 1970 = ”）;

Serial.print（now.unixtime（））;

Serial.print（“s = ”）;

Serial.print（now.unixtime（） / 86400L）;

Serial.println（“d”）; Serial.print（“ since 1970 = ”）;

Serial.print（now.unixtime（））;

Serial.print（“s = ”）;

Serial.print（now.unixtime（） / 86400L）;

Serial.println（“d”）;

由于一天中有60 * 60 * 24 = 86400秒，因此我們可以很容易地算出好。當(dāng)您想要跟蹤自上次查詢以來(lái)已經(jīng)過(guò)去了多少時(shí)間，使一些數(shù)學(xué)變得容易得多時(shí)（例如檢查是否在5分鐘后，只需查看 unixtime（）），這可能會(huì)很有用。 增加了300，您不必?fù)?dān)心小時(shí)變化。

下載

數(shù)據(jù)表和文件您可以在GitHub上找到strong》

EagleCAD PCB文件

Adafruit Fritzing庫(kù)中可用的Fritzing對(duì)象

DS1307產(chǎn)品頁(yè)面

示意圖

構(gòu)造打印

責(zé)任編輯：wv