Arduino Đồng hồ thời gian thực (RTC)
Trong bài hướng dẫn này, chúng ta sẽ học:
- Cách lấy thời gian và ngày (giây, phút, giờ, ngày trong tuần, ngày, tháng và năm) bằng Arduino và module đồng hồ thời gian thực DS3231.
- Cách tạo lịch trình hàng ngày với Arduino
- Cách tạo lịch trình hàng tuần với Arduino
- Cách lên lịch cho một ngày cụ thể bằng Arduino
Phần cứng cần chuẩn bị
| 1 | × | Arduino Uno R3 | ||
| 1 | × | USB 2.0 cable type A/B (for USB-A PC) | ||
| 1 | × | USB 2.0 cable type C/B (for USB-C PC) | ||
| 1 | × | Real-Time Clock DS3231 Module | ||
| 1 | × | CR2032 battery | ||
| 1 | × | dây jumper | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Screw Terminal Block Shield for Arduino Uno | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Breadboard Shield for Arduino Uno | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Enclosure for Arduino Uno | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Prototyping Base Plate & Breadboard Kit for Arduino UNO |
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables STEM V3 Starter Kit (Arduino included) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
Về Mô-đun Đồng hồ thời gian thực DS3231
Arduino có một số hàm liên quan đến thời gian như millis(), micros(). Tuy nhiên, chúng không thể cung cấp ngày giờ (giây, phút, giờ, ngày, ngày trong tháng, tháng và năm). Để có được ngày giờ, chúng ta cần dùng một module Đồng hồ thực tế (RTC) như DS3231, DS1370. Module DS3231 có độ chính xác cao hơn so với DS1370. Xem DS3231 vs DS1307
Sơ đồ chân cắm
Module Đồng hồ thời gian thực DS3231 bao gồm 10 chân:
- Chân 32K: xuất ra tín hiệu tham chiếu ổn định (được bù nhiệt) và chính xác.
- Chân SQW: xuất ra một tín hiệu vuông ở 1 Hz, 4 kHz, 8 kHz hoặc 32 kHz và có thể được xử lý bằng chương trình. Điều này có thể được dùng như ngắt do điều kiện báo động trong nhiều ứng dụng dựa trên thời gian.
- Chân SCL: là chân xung đồng hồ cho giao diện I2C.
- Chân SDA: là chân dữ liệu cho giao diện I2C.
- Chân VCC: cấp nguồn cho module. Nó có thể ở trong khoảng từ 3,3V đến 5,5V.
- Chân GND: là chân nối đất.
Để sử dụng bình thường, nó cần dùng 4 chân: VCC, GND, SDA, SCL
Mô-đun DS3231 cũng có khay pin.
- Nếu chúng ta lắp pin CR2032, nó sẽ giữ cho đồng hồ trên module hoạt động khi nguồn điện chính bị tắt.
- Nếu chúng ta không lắp pin, thông tin thời gian sẽ bị mất khi nguồn điện chính bị tắt và bạn sẽ phải thiết lập lại thời gian.
Sơ đồ đấu dây
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Arduino - Mô-đun RTC DS3231
| DS3231 RTC Module | Arduino Uno, Nano | Arduino Mega |
|---|---|---|
| Vin | 3.3V | 3.3V |
| GND | GND | GND |
| SDA | A4 | 20 |
| SCL | A5 | 21 |
Cách Lập Trình Cho Mô-đun RTC DS3231
- Bao gồm thư viện:
#include <RTClib.h>
- Khai báo một đối tượng RTC:
RTC_DS3231 rtc;
- Khởi tạo đồng hồ thời gian thực (RTC):
if (! rtc.begin()) {
Serial.println("Couldn't find RTC");
while (1);
}
- Lần đầu tiên, hãy thiết lập RTC theo ngày giờ trên PC tại thời điểm bản phác thảo được biên dịch.
rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
- Đọc thông tin ngày và giờ từ module RTC
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);
Mã Arduino – Cách lấy dữ liệu và thời gian
/*
* Mã Arduino này được phát triển bởi newbiely.vn
* Mã Arduino này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc.
* Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập:
* https://newbiely.vn/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
}
Hướng dẫn từng bước
- Đi tới biểu tượng Thư viện ở thanh bên trái của Arduino IDE.
- Tìm kiếm “RTClib”, sau đó tìm thư viện RTC của Adafruit
- Nhấp nút Cài đặt để cài đặt thư viện RTC.
- Bạn có thể được yêu cầu cài đặt một số phụ thuộc thư viện khác
- Nhấp vào nút Cài đặt Tất cả để cài đặt tất cả các phụ thuộc thư viện.
- Sao chép mã ở trên và mở bằng Arduino IDE
- Nhấp vào nút Tải lên trên Arduino IDE để tải mã lên Arduino
- Mở Serial Monitor
- Xem kết quả trên Serial 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
Mã Arduino – Cách tạo lịch trình hàng ngày bằng Arduino
/*
* Mã Arduino này được phát triển bởi newbiely.vn
* Mã Arduino này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc.
* Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập:
* https://newbiely.vn/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);
}
Mã Arduino – Cách tạo lịch tuần bằng Arduino
/*
* Mã Arduino này được phát triển bởi newbiely.vn
* Mã Arduino này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc.
* Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập:
* https://newbiely.vn/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);
}
Mã Arduino – Cách lên lịch cho một ngày cụ thể bằng Arduino
/*
* Mã Arduino này được phát triển bởi newbiely.vn
* Mã Arduino này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc.
* Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập:
* https://newbiely.vn/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);
}
Video Tutorial
Việc sản xuất video tốn rất nhiều thời gian. Nếu video hướng dẫn hữu ích cho việc học của bạn, hãy đăng ký kênh YouTube để ủng hộ. Nếu nhu cầu đủ cao, chúng tôi sẽ cố gắng làm thêm nhiều video.