Точные часы с батарейкой: помнят время при выключенном питании и уходят не больше чем на минуту в год. Шина I2C, библиотека RTClib.
Как работает
DS3231 — часы с термокомпенсированным кварцем внутри микросхемы, отсюда точность ±2 ppm (около минуты в год). Батарейка CR2032 держит ход годами без основного питания. Кроме времени, микросхема умеет два будильника и выдаёт температуру (её датчик нужен для компенсации кварца).
Библиотека RTClib: rtc.begin(), rtc.now() возвращает дату и время, rtc.adjust() устанавливает. Адрес на шине I2C — 0x68.
Выводы
Вывод
Назначение
SCL
тактовая линия I2C
SDA
линия данных I2C
SQW
выход меандра или сигнал будильника (прерывание); для часов не нужен
#include <RTClib.h>
RTC_DS3231 rtc;
void setup() {
Serial.begin(115200);
delay(200);
if (!rtc.begin()) {
Serial.println("часы не отвечают: проверьте SDA, SCL и питание");
while (true) delay(1000);
}
// Признак «часы стояли» микросхема поднимает, когда пропадало
// питание. Ставить время каждый запуск нельзя: тогда часы всегда
// будут показывать время последней прошивки, а не текущее.
if (rtc.lostPower()) {
Serial.println("часы стояли — ставлю время сборки");
rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
}
}
void loop() {
DateTime now = rtc.now();
Serial.printf("%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\n",
now.year(), now.month(), now.day(),
now.hour(), now.minute(), now.second());
delay(1000);
}
#include <Wire.h>
#include <RTClib.h>
// Часы DS3231 на шине I2C — у Uno это A4 и A5.
//
// Зачем отдельная микросхема, когда есть millis(). millis() считает от
// включения платы: после сброса он снова ноль, а после отключения
// питания плата не знает даже, какой сегодня год. DS3231 держит время
// сама, от батарейки, годами — и уходит примерно на минуту в год
// против нескольких минут в сутки у самодельного счётчика на кварце.
//
// Установка времени идёт один раз. Строка __DATE__ и __TIME__ — это
// момент СБОРКИ скетча, а не текущее время: после первой прошивки
// строку с adjust полагается закомментировать, иначе каждая заливка
// будет откатывать часы на момент компиляции.
RTC_DS3231 rtc;
void setup() {
Serial.begin(9600);
if (!rtc.begin()) {
Serial.println(F("часы не отозвались: проверьте A4 и A5"));
return;
}
// Только при первой прошивке или после замены батарейки.
if (rtc.lostPower()) {
rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
Serial.println(F("время выставлено по моменту сборки"));
}
}
void loop() {
DateTime now = rtc.now();
// Ведущие нули руками: библиотека печатает 9, а часам нужно 09.
Serial.print(now.hour());
Serial.print(':');
if (now.minute() < 10) Serial.print('0');
Serial.print(now.minute());
Serial.print(':');
if (now.second() < 10) Serial.print('0');
Serial.print(now.second());
Serial.print(F(" температура: "));
Serial.println(rtc.getTemperature(), 1);
delay(1000);
}
В железе
На популярном модуле ZS-042 стоит цепь зарядки батарейки (резистор 200 Ом и диод). Для обычной CR2032 это вредно: её нельзя заряжать. Либо выпаивают резистор, либо ставят аккумулятор LIR2032.
Частые ошибки
rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__))) в каждом setup() — часы при каждом старте сбрасываются на время сборки. Устанавливайте время один раз или по флагу rtc.lostPower().
Тот же адрес 0x68, что у MPU6050: два таких модуля на одной шине конфликтуют. У MPU6050 переключите адрес на 0x69 (вывод AD0 к питанию).
Обычная CR2032 на модуле с зарядкой — батарейка вздувается.
Время хранится без часового пояса: храните UTC и переводите при выводе, иначе переход на летнее время (где он есть) ломает расчёты.