DS1307實時時鐘分線板套件的使用

概述

這是一個出色的電池支持實時時鐘（RTC），即使重新編程或斷電，您的微控制器項目也可以跟蹤時間。 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的示例代碼和庫我們的文檔頁面上的演練

兩個安裝孔

將保持5年或更長時間

此分線板是一個套件，需要一些只需15分鐘即可完成。

什么是RTC？

實時時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)省時間！使用RTC，即使您對微控制器進行重新編程或?qū)⑵渑cUSB或電源插頭斷開連接，您也可以跟蹤較長的時間線。

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)置了計時器，可以跟蹤更長的時間段，例如分鐘或幾天。那么，為什么要有單獨的RTC芯片呢？好吧，最大的原因是 millis（）僅跟蹤時間，因為Arduino上次供電是- 。這意味著打開電源后，毫秒計時器將設(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“自從我上次離開以來已經(jīng)過了14，000毫秒”

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

盡管這種基本的計時功能在某些項目中是可行的，但在某些項目中，例如數(shù)據(jù)記錄器，時鐘等必須保持一致的計時，當(dāng)Arduino電池耗盡或重新編程時，計時不會重置。因此，我們包括一個單獨的RTC！ RTC芯片是一種專門的芯片，可以跟蹤時間。它可以計算leap年，并且知道一個月中有多少天，但是它不考慮夏時制（因為它在不同的地方有所不同）

https://en.wikipedia.org/wiki/Real-time_clock#/media/File ：上圖顯示的是帶有實時時鐘DS1387的計算機主板。其中有一個鋰電池，這就是為什么它這么大。

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

備份

只要它有一個可運行的紐扣電池，即使Arduino斷電或被重新編程，RTC也會在很長的時間內(nèi)運行。

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：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。每筆訂購一個電池。..

$ 0.95

入庫

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

零件列表

如果您有組裝版本，請?zhí)^此步驟，即為您完成！

ImageName說明零件信息數(shù)量

IC2實時時鐘芯片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?zhí)^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。

通過檢查零件清單并確認您擁有一切，準備組裝套件！

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其進行操作。

通過在電池負極上焊接一個小凸起開始：這樣可以更好地接觸！

放置兩個2.2K電阻和一個陶瓷電容器。它們是對稱的，因此無需擔(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?zhí)^2.2K電阻！

然后放置晶體（也是對稱的），電池座（繼續(xù)，以便電池可以在側(cè)面滑動）和RTC芯片。必須放置RTC芯片，使末端的凹口/圓點與絲印相匹配?？醋髨D，缺口指向下。在焊接芯片之前，請仔細檢查，因為它很難撤消！

為防止電池座掉落，您可能需要從頂部“點焊”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，請將插頭插入面包板，長邊朝下放置，使短路針穿過焊盤。

將其焊接到位。

插入電池，使+面平UP。 電池可以使用5年或更長時間，因此無需拆卸或更換電池。

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

接線

只有5個引腳： 5V GND SCL SDA SQW 。

5V 用于為RTC芯片供電以查詢時間。如果沒有5V信號，則芯片會通過紐扣電池進入休眠狀態(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

與RTC對話

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

對于RTC庫，我們將使用JeeLab卓越的分叉器可以在GitHub上找到RTC庫 。您可以通過訪問github存儲庫并手動下載來實現(xiàn)此目的，或者只需單擊此按鈕即可下載zip

安裝Adafruit_RTCLib庫

對于RTC庫，我們將要使用JeeLab出色的RTC庫的分支。

要開始對RTC進行讀寫，您需要安裝Adafruit_RTClib庫（在github存儲庫中的代碼）?？梢詮腁rduino庫管理器中獲得它，因此我們建議使用它。

從IDE中打開庫管理器。..

，然后輸入 RTClib 來查找?guī)臁?/p>

查找 Adafruit RTClib （可能還有其他?。?/p>

單擊安裝

我們在Arduino上也有很棒的教程在以下位置安裝庫：

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

完成后，重新啟動IDE

了解代碼

首次RTC測試我們將演示的第一件事是一個測試草圖，它將每秒從RTC讀取時間。我們還將顯示如果您卸下電池并更換電池會發(fā)生什么，因為這會導(dǎo)致RTC停止。因此，要開始使用，請在未給Arduino供電或未將其插入USB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)記錄器防護罩打開的情況下將其上傳到Arduino?。▌e忘了安裝DS1307庫）在運行下面的代碼之前）

現(xiàn)在打開串行控制臺，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的形式報告時間，并且不會計數(shù)秒（停止）。無論何時設(shè)置時間，它都會開始計時。因此，基本上，這樣做的結(jié)果是，一旦設(shè)置了時間，就永遠不要卸下電池。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“掉落”

設(shè)置時間加載相同的草圖后，取消注釋以 RTC開始的行。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，它的作用是根據(jù)您使用的計算機獲取日期和時間（當(dāng)您編譯代碼）并將其用于對RTC進行編程。如果您的計算機時間設(shè)置不正確，則應(yīng)首先解決該問題。然后，您必須按上傳按鈕進行編譯，然后立即上傳。如果您先編譯然后再上傳，則時鐘將在該時間段內(nèi)關(guān)閉。

然后打開“串行”監(jiān)視器窗口以顯示時間已設(shè)置。

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

讀取時間 現(xiàn)在RTC快活了，我們想查詢一下時間。讓我們再次查看草圖以了解其操作方法。

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獲得時間的方法幾乎只有一種，即調(diào)用 now（），該函數(shù)將返回一個DateTime對象，該對象描述您在調(diào)用 now（）時的年，月，日，時，分和秒。

》

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

因為這種情況發(fā)生的可能性不大-特別是如果您經(jīng)常查詢時間-我們會一次從RTC中獲取時間的“快照”，然后將其拆分為 day（）或 second（） 如上所示?；ㄙM更多的精力，但是我們認為避免錯誤是值得的！

我們還可以通過調(diào)用 unixtime 來從DateTime對象中獲取“時間戳”，該計數(shù)會計數(shù)自1970年1月1日午夜以來的秒數(shù)（不計算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已經(jīng)過去了多少時間，使一些數(shù)學(xué)變得容易得多時（例如檢查是否在5分鐘后，只需查看 unixtime（）），這可能會很有用。 增加了300，您不必擔(dān)心小時變化。

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庫中可用的Fritzing對象

DS1307產(chǎn)品頁面

示意圖

構(gòu)造打印

責(zé)任編輯：wv