Часы на ардуино

Содержание

1 Введение
2 Модуль DS1307
3 Описание компонентов
4 Functionality
5 Библиотеки коммуникации
6 DS1307
7 DS3231M и DS3231MZ
8 Примечания
9 4-х разрядный семисегментный дисплей (4-Digit 7 Segment Display)
10 Задержки
11 Подключение
12 Часы с выводом на экран Nokia 5110

Введение

Как микроконтроллеры отслеживают время и дату? Обычный микроконтроллер обладает функцией таймера, который стартует от нуля при подаче напряжения питания, а затем начинает считать. В мире Arduino мы можем использовать функцию , чтобы узнать, сколько прошло миллисекунд с того времени, когда было подано напряжение питания. Когда вы снимете и снова подадите питания, она начнет отсчет с самого начала. Это не очень удобно, когда дело доходит до работы с часами и датами.

Вот здесь и будет удобно использование микросхемы RTC (Real Time Clock, часов реального времени). Эта микросхема с батарейкой 3В или каким-либо другим источником питания следит за временем и датой. Часы/календарь обеспечивают информацию о секундах, минутах, часах, дне недели, дате, месяце и годе. Микросхема корректно работает с месяцами продолжительностью 30/31 день и с високосными годами. Связь осуществляется через шину I2C (шина I2C в данной статье не обсуждается).

Если напряжение на главной шине питания Vcc падает ниже напряжения на батарее Vbat, RTC автоматически переключается в режим низкого энергопотребления от резервной батареи. Резервная батарея – это обычно миниатюрная батарея (в виде «монетки», «таблетки») напряжением 3 вольта, подключенная между выводом 3 и корпусом. Таким образом, микросхема по-прежнему будет следить за временем и датой, и когда на основную схему будет подано питание, микроконтроллер получит текущие время и дату.

В этом проекте мы будем использовать DS1307. У этой микросхемы вывод 7 является выводом SQW/OUT (выходом прямоугольных импульсов). Вы можете использовать этот вывод для мигания светодиодом и оповещения микроконтроллера о необходимости фиксации времени. Мы будем делать и то, и другое. Ниже приведено объяснение работы с выводом SQW/OUT.

Для управления работой вывода SQW/OUT используется регистр управления DS1307.

Ригистр управления DS1307
Бит 7	Бит 6	Бит 5	Бит 4	Бит 3	Бит 2	Бит 1	Бит 0
OUT	SQWE	RS1	RS0

Бит 7: управление выходом (OUT): Этот бит управляет выходным уровнем вывода SQW/OUT, когда выход прямоугольных импульсов выключен. Если SQWE = 0, логический уровень на выводе SQW/OUT равен 1, если OUT = 1, и 0, если OUT = 0. Первоначально обычно этот бит равен 0.
Бит 4: включение прямоугольных импульсов (SQWE): Этот бит, когда установлен в логическую 1, включает выходной генератор. Частота прямоугольных импульсов зависит от значений битов RS0 и RS1. Когда частота прямоугольных импульсов настроена на значение 1 Гц, часовые регистры обновляются во время спада прямоугольного импульса. Первоначально обычно этот бит равен 0.
Биты 1 и 0: выбор частоты (RS): Эти биты управляют частотой выходных прямоугольных импульсов, когда выход прямоугольных импульсов включен. Следующая таблица перечисляет частоты прямоугольных импульсов, которые могут быть выбраны с помощью данных битов. Первоначально обычно эти биты равны 1.

Выбор частоты прямоугольных импульсов и уровня на выводе SQW/OUT микросхемы DS1307
RS1	RS0	Частота импульсов и уровень на выходе SQW/OUT	SQWE	OUT
1 Гц	1	x
1	4,096 кГц	1	x
1	8,192 кГц	1	x
1	1	32,768 кГц	1	x
x	x
x	x	1	1

Данная таблица поможет вам с частотой:

Выбор частоты прямоугольных импульсов DS1307
Частота импульсов	Бит 7	Бит 6	Бит 5
1 Гц	1
4,096 кГц	1	1
8,192 кГц	1	1
32,768 кГц	1	1	1

Если вы подключили светодиод и резистор к выводу 7 и хотите, чтобы светодиод мигал с частотой 1 Гц, то должны записать в регистр управления значение 0b00010000. Если вам нужны импульсы 4,096 кГц, то вы должны записать 0b000100001. В этом случае, чтобы увидеть импульсы вам понадобится осциллограф, так как светодиод будет мигать так быстро, что будет казаться, что он светится постоянно. Мы будем использовать импульсы с частотой 1 Гц.

Модуль DS1307

DS1307 – это модуль, который используется для отсчета времени. Он собран на основе микросхемы DS1307ZN, питание поступает от литиевой батарейки для реализации автономной работы в течение длительного промежутка времени. Батарея на плате крепится на обратной стороне. На модуле имеется микросхема AT24C32 – это энергонезависимая память EEPROM на 32 Кбайт. Обе микросхемы связаны между собой шиной I2C. DS1307 обладает низким энергопотреблением и содержит часы и календарь по 2100 год.

Модуль обладает следующими параметрами:

Питание – 5В;
Диапазон рабочих температур от -40С до 85С;
56 байт памяти;
Литиевая батарейка LIR2032;
Реализует 12-ти и 24-х часовые режимы;
Поддержка интерфейса I2C.

Модуль оправдано использовать в случаях, когда данные считываются довольно редко, с интервалом в неделю и более. Это позволяет экономить на питании, так как при бесперебойном использовании придется больше тратить напряжения, даже при наличии батарейки. Наличие памяти позволяет регистрировать различные параметры (например, измерение температуры) и считывать полученную информацию из модуля.

Делаем реальные часы при помощи чипа arduino ds3231

Взаимодействие с другими устройствами и обмен с ними информацией производится с помощью интерфейса I2C с контактов SCL и SDA. В схеме установлены резисторы, которые позволяют обеспечивать необходимый уровень сигнала. Также на плате имеется специальное место для крепления датчика температуры DS18B20.Контакты распределены в 2 группы, шаг 2,54 мм. В первой группе контактов находятся следующие выводы:

DS – вывод для датчика DS18B20;
SCL – линия тактирования;
SDA – линия данных;
VCC – 5В;
GND.

Во второй группе контактов находятся:

SQ – 1 МГц;
DS ;
SCL;
SDA;
VCC;
GND;
BAT – вход для литиевой батареи.

Для подключения к плате Ардуино нужны сама плата (в данном случае рассматривается Arduino Uno), модуль часов реального времени RTC DS1307, провода и USB кабель.

Чтобы подключить контроллер к Ардуино, используются 4 пина – VCC, земля, SCL, SDA.. VCC с часов подключается к 5В на Ардуино, земля с часов – к земле с Ардуино, SDA – А4, SCL – А5.

Для начала работы с модулем часов нужно установить библиотеки DS1307RTC, TimeLib и Wire. Можно использовать для работы и RTCLib.

Проверка RTC модуля

При запуске первого кода программа будет считывать данные с модуля раз в секунду. Сначала можно посмотреть, как поведет себя программа, если достать из модуля батарейку и заменить на другую, пока плата Ардуино не присоединена к компьютеру. Нужно подождать несколько секунд и вытащить батарею, в итоге часы перезагрузятся. Затем нужно выбрать пример в меню Examples→RTClib→ds1307

Важно правильно поставить скорость передачи на 57600 bps

Dht11 подключение к ардуино

При открытии окна серийного монитора должны появиться следующие строки:

Будет показывать время 0:0:0. Это связано с тем, что в часах пропадает питание, и отсчет времени прекратится. По этой причине нельзя вытаскивать батарею во время работы модуля.

Чтобы провести настройку времени на модуле, нужно в скетче найти строку

RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));

В этой строке будут находиться данные с компьютера, которые используются ля прошивки модуля часов реального времени. Для корректной работы нужно сначала проверить правильность даты и времени на компьютере, и только потом начинать прошивать модуль часов. После настройки в мониторе отобразятся следующие данные:

Настройка произведена корректно и дополнительно перенастраивать часы реального времени не придется.

Считывание времени. Как только модуль настроен, можно отправлять запросы на получение времени. Для этого используется функция now(), возвращающая объект DateTime, который содержит информацию о времени и дате. Существует ряд библиотек, которые используются для считывания времени. Например, RTC.year() и RTC.hour() – они отдельно получают информацию о годе и часе. При работе с ними может возникнуть проблема: например, запрос на вывод времени будет сделан в 1:19:59. Прежде чем показать время 1:20:00, часы выведут время 1:19:00, то есть, по сути, будет потеряна одна минута. Поэтому эти библиотеки целесообразно использовать в случаях, когда считывание происходит нечасто – раз в несколько дней. Существуют и другие функции для вызова времени, но если нужно уменьшить или избежать погрешностей, лучше использовать now() и из нее уже вытаскивать необходимые показания.

Arduino attiny85: младшая линейка микроконтроллеров

Описание компонентов

В нашем проекте мы используем:

Arduino Uno
Troyka Shield
Четырёхразрядный цифровой индикатор
Часы реального времени
Батарейку CR1225

Часы реального времени

Мы используем модуль с часами реального времени от Seeed Studio. Они построены на базе микросхемы DS1307 от Maxim Integrated. Из элементов обвязки она требует три резистора, часовой кварц и батарейку, которые уже имеются на данном модуле. Модуль обладает следующими свойствами:

Подсчет времени (секунды, минуты, часы), даты (год, месяц, число), дня недели
Двухпроводной интерфейс I²C

Суть часов реального времени в том, что при наличии батарейки, они могут идти даже если основное устройство обесточено. Мы с такими часами сталкиваемся постоянно в ноутбуках или цифровых фотоаппаратах. Если достать из этих устройств аккумулятор, а через некоторое время вернуть их обратно, то время не сбросится. В этом заслуга часов реального времени, Real Time Clock (RTC).

Индикатор

Мы используем четырёхразрядный индикатор от Seeed Studio. Основное в индикаторе — микросхема TM1637, представляющая собой драйвер для отдельных 7-сегментных разрядов. В данном модуле используется 4 разряда. Модуль обладает следующими свойствами:

8 градаций яркости
Двухпроводной интерфейс работы (CLK, DIO)

Данный модуль мы используем для показа времени: часов и минут. Удобство модуля в том, что подключается он всего по двум проводам и не требует программной реализации динамической индикации, поскольку все уже реализовано внутри модуля.

Динамическая индикация — это процесс, при котором индикаторы в нашем модуле загораются последовательно. Но мерцания мы не видим, поскольку человеческой глаз обладает большой инертностью. Данный метод позволяет очень хорошо экономить количество соединений между индикаторами и контроллером:

Статическая индикация: 4 цифры × 7 сегментов = 28 соединений.
Динамическая индикация: 7 сегментов + 4 общих анода или катода = 11 соединений.
Микросхема TM1637: 2 соединения.

Выгода очевидна.

Functionality

To use the Time library in an Arduino sketch, include TimeLib.h.

#include <TimeLib.h>

The functions available in the library include

hour();            // the hour now  (0-23)
minute();          // the minute now (0-59)
second();          // the second now (0-59)
day();             // the day now (1-31)
weekday();         // day of the week (1-7), Sunday is day 1
month();           // the month now (1-12)
year();            // the full four digit year: (2009, 2010 etc)

there are also functions to return the hour in 12-hour format

hourFormat12();    // the hour now in 12 hour format
isAM();            // returns true if time now is AM
isPM();            // returns true if time now is PM

now();             // returns the current time as seconds since Jan 1 1970

The time and date functions can take an optional parameter for the time. This prevents
errors if the time rolls over between elements. For example, if a new minute begins
between getting the minute and second, the values will be inconsistent. Using the
following functions eliminates this problem

time_t t = now(); // store the current time in time variable t
hour(t);          // returns the hour for the given time t
minute(t);        // returns the minute for the given time t
second(t);        // returns the second for the given time t
day(t);           // the day for the given time t
weekday(t);       // day of the week for the given time t
month(t);         // the month for the given time t
year(t);          // the year for the given time t

Functions for managing the timer services are:

setTime(t);                      // set the system time to the give time t
setTime(hr,min,sec,day,mnth,yr); // alternative to above, yr is 2 or 4 digit yr
                                 // (2010 or 10 sets year to 2010)
adjustTime(adjustment);          // adjust system time by adding the adjustment value
timeStatus();                    // indicates if time has been set and recently synchronized
                                 // returns one of the following enumerations:
timeNotSet                       // the time has never been set, the clock started on Jan 1, 1970
timeNeedsSync                    // the time had been set but a sync attempt did not succeed
timeSet                          // the time is set and is synced

Time and Date values are not valid if the status is . Otherwise, values can be used but
the returned time may have drifted if the status is .

setSyncProvider(getTimeFunction);  // set the external time provider
setSyncInterval(interval);         // set the number of seconds between re-sync

There are many convenience macros in the file for time constants and conversion
of time units.

To use the library, copy the download to the Library directory.

Библиотеки коммуникации

Библиотека Wire

Требуется для работы с двухпроводным интерфейсом I2C.

Пример использования:

#include <Wire.h>

Wire.begin() – инициализация библиотеки, подключение к шине I2C.

Wire.requestFrom() – запрос мастером байтов от ведомого устройства.

Wire.beginTransmission() – начало передачи на ведомое устройство.

Библиотека Irremote

Требуется для работы ардуино с ИК приемником.

Пример использования:

#include <IRremote.h>

IRrecv irrecv(RECV_PIN); – пин, к которому подключен ИК приемник.

SetPinAndButton(int ir1,int ir2,int pin) – позволяет настроить определенный выход на срабатывание при заданных значениях ir1, ir2.

Библиотека GSM

Требуется для соединения через GSM-плату с сетью GSM/GRPS. С ее помощью можно реализовать операции, свершаемые GSM-телефоном, работать с голосовыми вызовами и подключаться к сети интернет через GRPS.

Пример использования:

#include <GSM.h>

GSM GSMAccess – инициализирует экземпляр класса.

gprs.powerOn() – включение питания.

GSMVoiceCall – настройка голосовых вызовов.

GPRS – настройка подключения к интернету.

GSM – управление радио-модемом.

Библиотека RFID

Требуется для соединения Ардуино и RFID-модуля.

Пример использования:

#include <RFID.h>

RFID rfid(SS_PIN, RST_PIN); – создание экземпляра rfid, аргументы – пины, к которым подключен модуль.

rfid.init(); – инициализация модуля RFID.

Библиотека MFRC 522

Требуется для соединения Ардуино и MFRC522 -модуля.

Пример использования:

#include <MFRC522.h>

MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN); – создание экземпляра MFRC522, аргументами указаны выходы, к которым подключен модуль.

mfrc522.PCD_Init(); – инициализация MFRC522.

Библиотека Ethershield

Новая версия https://github.com/jcw/ethercard

Требуется для подключения Ардуино к локальной сети или сети интернет. Библиотека больше не поддерживается, более новая версия Ethercard. Также существует стандартная библиотека Ethernet.

Пример использования:

#include «EtherShield.h»

#include <EtherCard.h>

EtherShield es = EtherShield (); – подготовка веб-страницы

ether.begin(sizeof Ethernet::buffer, mymac, ); – начало работы, аргументы – адрес Mac и номер порта, к которому подключен выход CS.

Библиотека Nrf24l01

Требуется для работы с RF24-радиомодулем.

Пример использования:

#include “RF24.h”

RF24 – Конструктор создает новый экземпляр драйвера. Перед тем, как использовать, нужно создать экземпляр и указать пины, к которым подключен чип (_cepin : контакт модуля Enable, cspin : контакт модуля Select).

Begin – начало работы чипа.

setChannel – каналы для связи RF.

setPayloadSize – установка фиксированного размера передачи.

getPayloadSize – получение фиксированного размера.

Библиотека TinyGPS

Требуется для чтения сообщений GPGGA и GPRMC. Помогает считывать данные о положении, дате, времени, высоте и других параметрах.

Пример использования:

#include <TinyGPS.h>

TinyGPS gps; – создание экземпляра TinyGPS.

encode () – подача на объект последовательных данных по одному символу.

gps.stats( ) – метод статистики. Показывает, получены корректные данные или нет.

DS1307

описание библиотеки для использования в Arduino модуля реального времени DS3107 на русском языке

Скачать: на официальном сайте зеркало1 зеркало2

Введение:

Эта библиотека была написана для легкого взаимодействия и использования модуля на микросхеме DS1307 с Arduino или chipKit без необходимости использования библиотеки Wire. Данная библиотека использует по умолчанию режим Fast Mode (400 кГц) аппаратного интерфейса I2C. Работа этой библиотека не гарантируется в режиме одновременной работы с библиотекой Wire и совместного использования контактов.

Структура:

Time;Структура управления данными времени и даты.Переменные: hour, min, sec: Для определения данных времениdate, mon, year: Для определения данных датыdow: День недели, начиная с понедельникаПример: Time t; // Определяем структуру с именем t класса «время»DS1307_RAM;Буфер для использования совместно с ReadBuffer () и WriteBuffer ().Переменные: Cell : Байт-массив для хранения данных, с возможностью чтения или записи в ОЗУ микросхемы.Пример: DS1307_RAM ramBuffer; // Объявляем буфер для использования

Определенные литералы:

Дни неделиИспользуется совместно с setDOW() и Time.dowMONDAY: 1TUESDAY: 2WEDNESDAY: 3THURSDAY: 4FRIDAY: 5SATURDAY: 6SUNDAY: 7Длина названияИспользуется совместно с getTimeStr(), getDateStr(), getDOWStr() and getMonthStr()FORMAT_SHORT: 1 (полное название)FORMAT_LONG: 2 (сокращенное (3 буквенное) название)Формат датыИспользуется совместно с getDateStr()FORMAT_LITTLEENDIAN: 1 (дд.мм.гггг)FORMAT_BIGENDIAN: 2 (гггг.мм.дд)FORMAT_MIDDLEENDIAN: 3 (мм.дд.гггг)

Частота на выходе SQW

Используется совместно с setSQWRate()

SQW_RATE_1: 1 (1 Гц)

SQW_RATE_4K: 2 (4096 Гц)

SQW_RATE_8K: 3 (8192 Гц)

SQW_RATE_32K: 4 (32768 Гц)

Функции:

DS1307(SDA, SCL);Инициализация библиотеки с помощью интерфейса I2CПараметры:SDA: Вывод подключения SDA-пина DS1307 (Вывод 5, данные)SCL: Вывод подключения SCL-пина DS1307 (вывод 6, тактирование)Пример: DS1307 rtc(SDA, SCL); // Инициализация библиотеки DS13071 с помощью интерфейса I2CПримечание: DS1307 можно подключать с любым свободным выводам Arduino. Если в схеме уже используется шина I2C и Вы попытаетесь подключиться к тем же выводам, то данная библиотека работать не будет, т.к. любой TWI-совместимый протокол требует исключительного доступа к пинам.
begin();Инициализация подключения к DS1307Параметры: НетВозврат: НетПример: rtc.begin(); //Инициализация подключения к DS1307
getTime();Считать текущие данные из DS3231.Параметры: НетВозврат: формат Time-structureПример: t = rtc.getTime(); // Считать текущую дату и время.

DS3231M и DS3231MZ

Это первые RTC с интегрированным задающим генератором типа MEMS (Micro Electronic Mechanical Systems), имеющие температурную компенсацию. Схематика данных RTC представлена на рисунке 3.

Рис. 3. Блок-схема DS3231M

Преимущество данной технологии — кристалл резонатора изготавливается непосредственно на подложке микросхемы. На корпусах микросхем DS3231, DS3232 и DS3234 можно заметить довольно большой участок, свободный от выводов. Именно там находится интегрированный кристалл кварцевого резонатора. Фактически это два отдельных устройства в одном корпусе. Микросхема DS3231M(MZ) является действительно единым целым, что дает ряд преимуществ: меньшие размеры, малый разброс характеристик, пониженное энергопотребление.

Использование технологии MEMS делает возможным применение микросхем в условиях сильной вибрации, при вероятности нанесения устройству «шоковых» ударов. Эти изделия изготавливаются только в индустриальном варианте с температурным режимом работы -40…85°C.

Корпусное исполнение микросхем — в двух вариантах: SO-16 (DS3231M), полностью совместимый по назначению выводов с микросхемой DS3231, что позволяет легко осуществить замену (следует учесть некоторые особенности: в отличие от DS3231 выход сигнала прямоугольной формы у DS3231M жестко задан частотой 32,768 кГц (нет возможности программировать частоту)), и более миниатюрный SOIC-8 150-mil (DS3231MZ).

Заявленная точность RTC DS3231M(MZ) несколько ниже, чем у DS3231, DS3232 и DS3234 — ±5 ppm при -40…85°C (±0,432 сек./день). Фактически же изменение точности от температуры составляет менее ±2 ppm, так как в комплексе температурная компенсация MEMS-генератора более эффективна, поскольку однокристальное исполнение не имеет такого выраженного разброса температур между компонентами, как в случае микросхем со стандартной интеграцией резонатора.

В таблице 1 сравниваются основные характеристики DS3231, DS3232, DS3234, DS3231M(Z)

Таблица 1. Основные характеристики RTC

RTC	Точность, (сек./день)	Интерфейс	Напряжение питания, В	Ток потребления, мкА. (при Vcc 3,3 В)	Память, байт	Выход частоты	Тип резонатора	Корпус
DS3231M(Z)	±0,432	I2C	от 2,3 до 5,5	менее 200	–	32,768 кГц	MEMS	SO-8, SO-16
DS3231	±0,3	1 Гц; 1,024 кГц; 4,096 кГц; 8,192 кГц; 32,768 кГц	Crystal	SO-16
DS3232	200	236	SO-20
DS3234	SPI	менее 400	256

Примечания

Запасы углей стран мира / Железнова Н. Г., Кузнецов Ю. Я., Матвеев А. К., Череповский В. Ф., М.: Недра, 1983. — С.128
Пригоровский М. М. Ископаемые угли СССР // Наука и жизнь : журнал. — 1935. — Январь (№ 1). — С. 24.
Understanding Energy and Energy, Timothy F. Braun and Lisa M. Glidden 2014
Дрёмов, Алексей Викторович. Обоснование рациональных параметров обеспыливания в комбайновом проходческом забое : диссертация кандидата технических наук : 05.26.01; . — Москва, 2010. — 148 с
Кузьмичёв А. С. ред. «Справочник по борьбе с пылью в горонодобывающей промышленности» М.: Недра, 1982. — 240с.

4-х разрядный семисегментный дисплей (4-Digit 7 Segment Display)

4-х разрядный семисегментный дисплей состоит из четырех семисегментных дисплеев, объединенных в единое устройство. Иногда говорят, что эти дисплеи “мультиплексированы вместе”, поэтому для управления ими можно использовать технологию мультиплексирования. Этот дисплей можно использовать для отображения цифр, а также некоторых букв. Дисплей можно использовать в обоих направлениях. 4 символа удобно использовать для изготовления электронных часов или счетчика от 0 до 9999.

На следующем рисунке показана внутренняя схема соединений 4-х разрядного семисегментного дисплея.

Каждый сегмент дисплея имеет собственный светодиод и им можно индивидуально управлять. Светодиоды таким образом скомпонованы в составе дисплея, что каждый из них освещает только свой сегмент (к которому он относится). Семисегментные дисплеи могут быть с общим катодом и общим анодом, как показано на следующем рисунке.

В семисегментном дисплее с общим катодом (ОК) отрицательные выводы всех светодиодов соединены вместе и образую общую землю. В схеме с общим анодом (ОА) положительные выводы всех светодиодов соединены вместе и они образуют общий вывод напряжения постоянного тока (VCC).

На нашем сайте есть достаточно подробные статьи про устройство семисегментных дисплеев и их программированию – они написаны для микроконтроллеров семейства AVR, но я думаю провести аналогию с Arduino вам будет не трудно:

семисегментный светодиодный индикатор: описание, подключение к микроконтроллеру;
перевод двоичного кода десятичного числа в код семисегментного индикатора. Программа вывода цифры на одноразрядный светодиодный индикатор;
многоразрядный семисегментный индикатор: организация динамической индикации, алгоритм работы, программа индикации.

Также можно посмотреть статью о подключении семисегментного дисплея к микроконтроллеру AVR ATmega32.

Использование технологии мультиплексирования

Так каким образом мы можем на подобном 4-х символьном семисегментном дисплее отобразить, к примеру, число 1234? Это возможно сделать с использованием технологии мультиплексирования. Смысл этой технологии достаточно прост – в каждый момент времени мы отображаем только один символ (из 4-х возможных) на данном дисплее. Переключение между отображением всех 4-х символов происходит достаточно быстро – поэтому человеческий глаз воспринимает их непрерывно горящими.

Задержки

Простейшей с точки зрения использования функцией времени является задержка, их у нас две:

– “приостанавливает” выполнение кода на миллисекунд. Дальше функции выполнение кода не идёт, за исключением прерываний. Использовать рекомендуется только в самых крайних или тех случаях, когда delay не влияет на скорость работы устройства. принимает тип данных и может приостановить выполнение на срок от 1 мс до ~50 суток (4 294 967 295 миллисекунд) с разрешением в 1 миллисекунду. Работает на системном таймере Timer 0, поэтому не работает внутри прерывания и при отключенных прерываниях.

– Аналог , приостанавливает выполнение кода на микросекунд. принимает тип данных и может приостановить выполнение на срок от 4 до 16383 мкс с разрешением 4 мкс

Важно: delayMicroseconds работает не на таймере, как остальные функции времени в Arduino, а на счёте тактов процессора. Из этого следует, что delayMicroseconds может работать в прерывании и при отключенных прерываниях.

Задержки использовать очень просто:

void setup() {}

void loop() {
  // что-то выполнить
  delay(500); // подождать полсекунды
}

И вот мы можем делать какое-то действие два раза в секунду.

иногда не совсем корректно работает с переменными, нужно стараться использовать константы ( или просто число). Для создания микросекундных задержек с переменным периодом и корректной работы в циклах лучше использовать следующую конструкцию:

// самодельная функция мкс задержки
void myDelayMicroseconds(uint32_t us) {
  uint32_t tmr = micros();
  while (micros() - tmr < us);
}

А что делать, если нам нужно выполнять одно действие два раза в секунду, а другое – три? А третье – 10 раз в секунду например. Сразу привыкаем к той мысли, что задержки лучше вообще не использовать в реальном коде. Разве что , он бывает нужен для генерации каких-то протоколов связи. Нормальным инструментом для тайм-менеджмента своего кода являются функции, которые считают время со старта МК.

Подключение

Модуль часов реального времени необходимо подключить к выводам SCL/SDA, относящимся к шине I²C. Также необходимо подключить линии питания (Vcc) и земли (GND).

Линии SDA/SCL имеют собственные отдельные пины на Arduino, однако внутри они так или иначе подключены к пинам общего назначения. Если рассмотреть Arduino Uno, линии SDA соответствует пин A4, а SCL — A5.

В комплекте с модулем поставляется шлейф с мама-контактами, которые удобнее подключать к Troyka Shield. Однако отдельные пины SDA и SCL на ней не выведены, поэтому мы осуществили подключение прямо через пины A5 и A4.

В плане подключения индикатора — все гораздо проще. Выводы CLK и DIO можно подключить к любым цифровым выводам. В данном случае используются 12-й и 11-й выводы соответственно.

Часы с выводом на экран Nokia 5110

Следующий урок — часы на Arduino, которые также простые для сборки, где вы сможете установить дату и время на последовательном мониторе.

В этом уроке используются лишь несколько компонентов — только перемычки, Arduino и дисплей Nokia 5110/3110.

Комплектующие

Детали, используемые в этом проекте ниже.

Оборудование

Arduino UNO и Genuino UNO × 1
Adafruit дисплей Nokia 5110 × 1
Соединительные провода (универсальные) × 1
Резистор 221 Ом × 1

Программное обеспечение

Схема соединения

Соединяем детали часов на Ардуино как на схеме выше:

контакт pin 3 — последовательный тактовый выход (SCLK) // pin 3 — Serial clock out (SCLK)
контакт pin 4 — выход серийных данных (DIN) // pin 4 — Serial date out (DIN)
контакт pin 5 — дата / выбор команды (D / C) // pin 5 — date/Command select (D/C)
контакт pin 6 — выбор ЖК-чипа (CS / CE) // pin 6 — LCD chip select (CS/CE)
контакт pin 7 — сброс ЖК (RST) // pin 7 — LCD reset (RST)

Код урока

Код второй версии часов вы можете скачать или скопировать ниже.

#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_PCD8544.h>

Adafruit_PCD8544 display = Adafruit_PCD8544(3,4,5,6,7);

int second,minute, hour, day, mounth,year; 
unsigned long UtlTime; 

void setup() 
pinMode(2,OUTPUT);
UtlTime=0;   {   

minute=0;   
hour=0;   
day=0;   
mounth=0;   
year=0;   
Serial.begin(9600);   
  display.begin();
  display.setContrast(50); // Adjust the display contrast
  display.clearDisplay();   //Apaga o buffer e o display
  display.setTextSize(1);  //Seta o tamanho do texto
  display.setTextColor(BLACK); //Seta a cor do texto      
   
display.print(" date e hour ");   
display.setCursor(0,10);   
display.print(" com Arduino");   
display.display();
delay (5000); 

//Configura o minute   
display.clearDisplay();   
display.setCursor(0,0);   
display.print("minute: ");
display.display();
Serial.print("\nin between minute:");  
while(minute==0)   {     
if (Serial.available() > 0)     
{       
minute= Serial.parseInt();     
}   
}   
display.print(minute);   
display.display();
delay(1000); 

//Configura a hour   
display.clearDisplay();   
display.setCursor(0,0);   
display.print("hour: ");   
display.display();
Serial.print("\nin between hour:"); 
while(hour==0)   
{     
if (Serial.available() > 0)     
{       
hour= Serial.parseInt();     
}   
}   
display.print(hour);   
display.display();
delay(1000);    

//Configura o day   
display.clearDisplay();   
display.setCursor(0,0);   
display.print("day: ");
display.display();   
Serial.print("\nin between day:");   
while(day==0)   
{     
if (Serial.available() > 0)     
{       
day= Serial.parseInt();     
}   
}   
display.print(day);   
display.display();
delay(1000);    

//Configura o mês   
display.clearDisplay();   
display.setCursor(0,0);   
display.print("mounth: "); 
display.display();  
Serial.print("\nin between mounth:");  
while(mounth==0)   
{     
if (Serial.available() > 0)     
{       
mounth= Serial.parseInt();     
}   
}   
display.print(mounth);  
 display.display();
delay(1000);    

//Configura o year   
display.clearDisplay();   
display.setCursor(0,0);   
display.print("year: ");   
display.display();
Serial.print("\nin between year:");   
while(year==0)   
{     
if (Serial.available() > 0)     
{       
year= Serial.parseInt();     
}   
}   
display.print(year);   

display.display();   
delay(1000);
display.clearDisplay(); 

} 

void loop() 
{   

if(millis()-UtlTime<0)   
{     
UtlTime=millis();   
}   
else   
{     
second=int((millis()-UtlTime)/1000);   
}   
if(second>59)   
{     
second=0;     
minute++;     
UtlTime=millis();     
if(minute>59)     
{       
hour++;       
minute=0;       
if(hour>23)       
{         
day++;         
hour=0;         
if(mounth==1||mounth==3||mounth==5||mounth==7||mounth==8||mounth==10||mounth==12)         
{           
if(day>31)           
{             
day=1;             
mounth++;             
if(mounth>12)             
{               
year++;               
mounth=1;             
}           
}         
}         
else if(mounth==2)         
{           
if(year%400==0)           
{             
if(day>29)             
{               
day=1;               
mounth++;             
}           
}           
else if((year%4==0)&&(year%100!=0))           
{             
if(day>29)             
{              
day=1;               
mounth++;             
}           
}           
else           
{             
if(day>28)             
{               
day=1;               
mounth++;             
}           
}         
}         
else         
{           
if(day>30)           
{             
day=1;             
mounth++;           
}         
}       
}     
}   
}    

display.clearDisplay(); 
delay(1000); 
Serial.print(day);   
Serial.print("/");   
Serial.print(mounth);   
Serial.print("/");   
Serial.print(year);   
Serial.println();      

display.setCursor(0,0);   
display.print("date ");   
display.print(day);   
display.print("/");   
display.print(mounth);   
display.print("/");   
display.print(year);

 
display.display();
Serial.print(hour);   
Serial.print(":");   
Serial.print(minute);   
Serial.print(":");   
Serial.print(second);   
Serial.print("\n");   
Serial.println();      

display.setCursor(0,10);   
display.print("hour ");   
display.print(hour);   
display.print(":");   
display.print(minute);   
display.print(":");   
display.print(second); 
display.display();
char tecla;
tecla = Serial.read();
if(tecla=='1'){
digitalWrite(2,LOW);
}
if(tecla=='2'){
  digitalWrite(2, HIGH);
}

}

Часы на ардуино своими руками

Введение

Модуль DS1307

Проверка RTC модуля

Описание компонентов

Часы реального времени

Индикатор

Functionality

Библиотеки коммуникации

Библиотека Wire

Библиотека Irremote

Библиотека GSM

Библиотека RFID

Библиотека MFRC 522

Библиотека Ethershield

Библиотека Nrf24l01

Библиотека TinyGPS

DS1307

Введение:

Структура:

Определенные литералы:

Функции:

DS3231M и DS3231MZ

Примечания

4-х разрядный семисегментный дисплей (4-Digit 7 Segment Display)

Использование технологии мультиплексирования

Задержки

Подключение

Часы с выводом на экран Nokia 5110

Комплектующие

Схема соединения

Код урока