ARDUINO MH-Real-Time Clock Modules-2 ultimo aggiornamento 2 gennaio 2019

Indice

• Descrizione

• Caratteristiche

• Foto del modulo

• Filmato illustrativo

• Circuito elettrico e PCB del modulo

• Schema circuito di prova

• Installazione libreria

• Programma applicativo

• Problemi di funzionamento

• Realizzazione di un data logger

Descrizione

Il modulo MH-Real-Time Clock Module - 2 si basa sull' integrato DS1302 al cui interno è presente un orologio in tempo reale / calendario e 31 byte di RAM statica.

L'integrato DS1302 è simile al modello DS1307 dal quale si differenzia per alcune particolarità:

• Il DS1302 ha un'interfaccia SPI mentre il DS1307 ha un'interfaccia I2C;

• Il DS1302 può ricarica la batteria, mentre il DS1307 non lo fà;

• Il DS1307 è dotato di un'uscita ad onda quadra programmabile.

DS1302 Trickle-Charge Timekeeping Chip
Piedinatura	Datasheet	Foto dell'integrato

DS1307 64 x 8 Serial Real-Time Clock
Piedinatura	Datasheet	Foto dell'integrato

Il chip comunica con il microprocessore tramite un'interfaccia seriale. Il RTC (Real Time Clock) / calendario fornisce: secondi, minuti, ore, giorno, data, informazioni Mese, e Anno.
Per l'interfaccia, oltre all'alimentazione, sono necessari solo tre fili : CE (RST), I/O (linea dati), e SCLK (serial clock).
I dati possono essere trasferiti da e verso l'orologio/RAM 1 byte alla volta o in un inico invio fino a 31 byte.
Il DS1302 è progettato per funzionare con una potenza molto bassa e per conservare dati e informazioni di clock con meno di 1μW.
Il DS1302 ha pin di alimentazione doppi, una primaria (Pin #1 #4) e un altro per la batteria di backup (Pin #8 #4), corrente 260mAh, batteria non ricaricabili. tempo di conservazione dei dati teorica è più di 10 anni.
In questa applicazione per esempio l'alimentazione primaria  è fornita da Arduino, e quella secondaria da una batteria CR2032.

Qui potete vedere lo schema elettrico per il DS1302 Real Time Clock. VCC è impostato per accettare l'alimentazione primaria, questa è tipicamente 3.3V, ma può utilizzare 5V. Si raccomanda di non applicare più di 7V, in quanto ciò può danneggiare l'unità. VBAT viene utilizzata per l'alimentazione di backup, fornita dalla batteria 3.3V tipo CR2032.
Il cristallo di quarzo è posto tra i pin # 2 e # 3, mentre i Pin # 5-6-7 sono utilizzati per la comunicazione dei dati tra il modulo e il microcontrollore, è inoltre collegato il pin CE indicato come RST.

Caratteristiche

Foto del modulo

Filmato illustrativo

Circuito elettrico e PCB del modulo

Schema realizzato con EasyEDA: Un servizio per il disegno di circuiti e la loro simulazione, progettazione e produzione di PCB. Provalo è gratuito!

Schema del circuito di prova

Per testare il modulo si utilizzano i seguenti componenti

Arduino UNO	MH-Real-Time Clock Module 2
Cavetti per Breadboard di vari colori	Modulo Expander bus I2C per Display LCD

Installazione libreria

Prima di caricare il programma occorre installare l'apposita libreria che può essere scaricata dal sito di Henning Karlsen al seguente link DS1302.
Una volta scaricata la libreria dovrà essere aggiunta a quelle esistente, fare riferimento alle figure sotto riportate.

Programma applicativo

Il seguente sketch di Arduino verifica il funzionamento del modulo DS1302, mostrando sul Monitor seriale o su apposito display 16x2 collegato con interfaccia I2C la date e l'ora corrente.
Alla prima esecuzione si dovrà indicare al modulo la data e l'ora corrente, fatto questo si potranno commentare le linee e rieseguire la compilazione, in quanto il valore sarà conservato all'interno della memoria del modulo alimentato dalla batteria di backup.
 

Programma  File DS1302.cpp con giorni settimana in italiano  Schema circuito di prova

 

/*  test_RTC1302.ino  Il programma verifica il funzionamento del modulo MH-Real-Time  Clock Module 2 mostrando data e ora su Monitor seriale o  Display LCD 16x2 collegato tramite interfaccia I2C  Basato su libreria di Henning Karlsen web: http://www.RinkyDinkElectronics.com/  Sono utilizzati i seguenti pin  Pin +5V           -> Alimentazione modulo display e RTC  Pin GND           -> GND modulo modulo display e RTC  Pin Digital 2     -> Pin CE - RST modulo RTC  Pin Digital 3     -> Pin I/O - DAT modulo RTC  Pin Digital 4     -> Pin CLCK - CLK modulo RTC  Pin Analogic A4   -> Pin SDA display  Pin Analogic A5   -> Pin SCL display  Creato il 15/12/2016 da Adriano Gandolfo  Sito web https://www.adrirobot.it  Blog http://it.emcelettronica.com/author/adrirobot  Pagina Facebook https://www.facebook.com/Adrirobot-318949048122955  Istagram https://www.instagram.com/adrirobot/  This example code is in the public domain. */ #include <DS1302.h> #include <Wire.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h> // Creazione oggetto RTC DS1302 rtc(2, 3, 4); // Creazione dell'oggetto LCD // Imposta l'indirizzo LCD 0x27 per un display a 16 caratteri e 2 linee LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); void setup() {  // Imposta RTC in run-mode e disabilita la protezione da scrittura  rtc.halt(false);  rtc.writeProtect(false);  // Imposta la comunicazione seriale  Serial.begin(9600);  // inizializza il display  lcd.init();  lcd.backlight();//accende la retroilluminazione  // Le seguenti linee possono essere commentate per //utilizzare i valori già memorizzati nel DS1302  //rtc.setDOW(SUNDAY);        // Imposta il giorno della settimana a SUNDAY  //rtc.setTime(11, 32, 0);     // Imposta l'ora come 11:32:00 (Formato 24hr)  //rtc.setDate(12, 2, 2017);   // Imposta la data cone 12 febbraio 2017 } void loop() {  // Invia giorno della settimana  Serial.print(rtc.getDOWStr());  Serial.print(" ");  // Invia data  Serial.print(rtc.getDateStr());  Serial.print(" -- ");  // Invia ora  Serial.println(rtc.getTimeStr());  // Scrive i valori sul display LCD  lcd.clear();//cancella precedenti valori  data (); // Scrive su LCD la data  ora (); // Scrive su LCD l'ora // Aspetta un secondo prima di ripetere  delay (1000); } void data () {  lcd.setCursor(0, 0);  lcd.print(rtc.getDOWStr());  lcd.print(" ");  lcd.print(rtc.getDateStr()); } void ora() {  lcd.setCursor(0, 1);  lcd.print(rtc.getTimeStr()); }

Problemi di funzionamento

Gianluca Tursi (vedere sito www.gianlucatursi.it) utilizzando un modulo simile a quello illustrato in questa pagina, ha notato un problema di funzionamento.

Il modulo mostrava una volta la data e ora corretta e una volta una data e ora errata.

Per risolvere il problema ha inserito una resistenza da 220 ohm sulla linea I/O

in questo modo ha risolto il problema

Realizzazione di un data logger

Vediamo ora la realizzazione di un data logge low cost, per il monitoraggio ambientale di temperature , con successiva registrazione dei valori  su una SD-Card.
Il cuore del progetto è Arduino, il programma che si scrive su Arduino sarà naturalmente avviato a loop() finché non si toglie l'alimentazione dal dispositivo. Quando lo colleghiamo ad una fonte di alimentazione (ad esempio la USB del PC o anche una comunissima Batteria da 9V) si accende e avvia il programma caricato dall'IDE a loop infinito. Questo continua fino a quando non togliamo la batteria o stacchiamo il cavo.
Il programma legge i valori di temperatura e umidità tramite il sensore DHT11 e salva i valori in contemporanea con i dati di dell'ora e del giorno forniti da un modulo con un DS1302, in cui è effettuata la misura su una memoria SD.
Un led Bicolore segnala eventuali problemi o l'avvenuta registrazione dei dati.
Per la descrizione e il programma vedere la pagina al seguente link.