Подключение датчиков dht11 и dht22 к arduino

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.

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.

 Данная таблица поможет вам с частотой:

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 ZS-042 на базе RTC DS3231N

Представляют из себя законченный модуль ZS-042, который можно подключать к различным устройствам, не только к платформе Arduino.

Модуль построен на микросхеме DS3231SN, которая по сути и является часами реального времени. В отличии от старой модели часов, например на микросхеме DS1307, эти часы содержат внутренний кварцевый резонатор, благодаря чему часы имеют точный ход.

Расположение и назначение пинов на модуле ZS-042

Описание ATMEL AT24C32N

AT24C32N — это EEPROM память на 32к от производителя Atmel, собранная в корпусе SOIC8, работающая по двухпроводной шине I2C. Адрес микросхемы 0x57, при необходимости легко меняется, с помощью перемычек A0, A1 и A2 (это позволяет увеличить количество подключенных микросхем AT24C32/64). Так как чип AT24C32N имеет, три адресных входа (A0, A1 и A2), которые могут находится в двух состояния, либо лог «1» или лог «0», микросхеме доступны восемь адресов. от 0x50 до 0x57.

Описание регистров DS3231

Ниже в таблице представлен перечень регистров часов реального времени:

Информация о времени хранится в двоично-десятичном формате, то есть каждый разряд десятичного числа (от 0 до 9) представляется группой из 4-х бит. В случае одного байта, младший полубайт отсчитывает единицы, старший десятки и т. д. Счет времени осуществляется в регистрах с адресами 0x00-0x06, для отсчета часов можно выбрать режим 12-ти или 24-х часов. Установка 6-го бита регистра часов (адрес 0x02), задает 12-ти часовой режим, в котором 5-й бит указывает на время суток, значению 1 соответствует время после полудня (PM), значению 0 до полудня (AM). Нулевое значение 6-го бита соответствует 24-х часовому режиму, здесь 5-й бит участвует в счете часов (значения 20-23).

Регистр дня недели увеличивается в полночь, счет идет от 1 до 7, регистр месяцев (адрес 0x05) содержит бит века Century (7-й бит), который переключается при переполнении регистра счета лет (адрес 0x06), от 99 к 00.

В микросхеме DS3231 реализовано два будильника, 1-й будильник настраивается с помощью регистров с адресами 0x07-0x0A, 2-й будильник регистрами 0x0B-0x0D. Битами A1Mx и A2Mx можно настроить различные режимы для будильников, установка бита исключает соответствующий регистр из операции сравнения.

Работа схемы

Схема устройства представлена на следующем рисунке.

Как можно видеть, соединения на схеме достаточно простые и перечислены в следующих таблицах:

Вы можете заменить датчик DHT11 в схеме на любой другой аналогичный, например, LM35. Модуль RTC DS3231 подключается к плате Arduino по протоколу I2C (SCL, SDA), а модуль чтения SD карт – по протоколу SPI (MISO, MOSI, SCK, CS). Контакты 4 и 7 платы Arduino подключаются к контактам CS и Out модуля чтения SD карт и датчика DHT11 соответственно, при желании вы их можете сменить на любые другие контакты. Ранее подключение модуля чтения SD карт к плате Arduino мы рассматривали в проекте аудиоплеера на Arduino.

Пример проекта с i2C модулем часов и дисплеем

Проект представляет собой обычные часы, на индикатор будет выведено точное время, а двоеточие между цифрами будет мигать с интервалом раз в одну секунду. Для реализации проекта потребуются плата Arduino Uno, цифровой индикатор, часы реального времени (в данном случае вышеописанный модуль ds1307), шилд для подключения (в данном случае используется Troyka Shield), батарейка для часов и провода.

В проекте используется простой четырехразрядный индикатор на микросхеме TM1637. Устройство обладает двухпроводным интерфейсом и обеспечивает 8 уровней яркости монитора. Используется только для показа времени в формате часы:минуты. Индикатор прост в использовании и легко подключается. Его выгодно применять для проектов, когда не требуется поминутная или почасовая проверка данных. Для получения более полной информации о времени и дате используются жидкокристаллические мониторы.

Модуль часов подключается к контактам SCL/SDA, которые относятся к шине I2C. Также нужно подключить землю и питание. К Ардуино подключается так же, как описан выше: SDA – A4, SCL – A5, земля с модуля к земле с Ардуино, VCC -5V.

Индикатор подключается просто – выводы с него CLK и DIO подключаются к любым цифровым пинам на плате.

Скетч. Для написания кода используется функция setup, которая позволяет инициализировать часы и индикатор, записать время компиляции. Вывод времени на экран будет выполнен с помощью loop.

#include
#include «TM1637.h»
#include «DS1307.h» //нужно включить все необходимые библиотеки для работы с часами и дисплеем.
char compileTime = __TIME__; //время компиляции.
#define DISPLAY_CLK_PIN 10
#define DISPLAY_DIO_PIN 11 //номера с выходов Ардуино, к которым присоединяется экран;
void setup()
{
display.set();
display.init(); //подключение и настройка экрана.
clock.begin(); //включение часов.
byte hour = getInt(compileTime, 0);
byte minute = getInt(compileTime, 2);
byte second = getInt(compileTime, 4); //получение времени.
clock.fillByHMS(hour, minute, second); //подготовка для записывания в модуль времени.
clock.setTime(); //происходит запись полученной информации во внутреннюю память, начало считывания времени.
}
void loop()
{
int8_t timeDisp; //отображение на каждом из четырех разрядов.
clock.getTime();//запрос на получение времени.
timeDisp = clock.hour / 10;
timeDisp = clock.hour % 10;
timeDisp = clock.minute / 10;
timeDisp = clock.minute % 10; //различные операции для получения десятков, единиц часов, минут и так далее.
display.display(timeDisp); //вывод времени на индикатор
display.point(clock.second % 2 ? POINT_ON: POINT_OFF);//включение и выключение двоеточия через секунду.
}
char getInt(const char* string, int startIndex) {
return int(string — «0») * 10 + int(string) — «0»; //действия для корректной записи времени в двухзначное целое число. В ином случае на экране будет отображена просто пара символов.
}

После этого скетч нужно загрузить и на мониторе будет показано время.

Программу можно немного модернизировать. При отключении питания выше написанный скетч приведет к тому, что после включения на дисплее будет указано время, которое было установлено при компиляции. В функции setup каждый раз будет рассчитываться время, которое прошло с 00:00:00 до начала компиляции. Этот хэш будет сравниваться с тем, что хранятся в EEPROM, которые сохраняются при отключении питания.

Для записи и чтения времени в энергонезависимую память или из нее нужно добавить функции EEPROMWriteInt и EEPROMReadInt. Они нужны для проверки совпадения/несовпадения хэша с хэшем, записанным в EEPROM.

Можно усовершенствовать проект. Если использовать жидкокристаллический монитор, можно сделать проект, который будет отображать дату и время на экране. Подключение всех элементов показано на рисунке.

В результате в коде нужно будет указать новую библиотеку (для жидкокристаллических экранов это LiquidCrystal), и добавить в функцию loop() строки для получения даты.

Алгоритм работы следующий:

• Подключение всех компонентов;
• Проверка – на экране монитора должны меняться ежесекундно время и дата. Если на экране указано неправильное время, нужно добавить в скетч функцию RTC.write (tmElements_t tm). Проблемы с неправильно указанным временем связаны с тем, что модуль часов сбрасывает дату и время на 00:00:00 01/01/2000 при выключении.
• Функция write позволяет получить дату и время с компьютера, после чего на экране будут указаны верные параметры.

Способ 2: чтение датчика DS18B20 по адресу

Мы знаем, что каждому DS18B20 назначен уникальный 64-битный адрес, чтобы отличать их друг от друга. В этом методе мы найдем этот адрес для соответствующей маркировки каждого датчика. Затем этот адрес можно использовать для считывания каждого датчика в отдельности.

Поиск адресов датчиков DS18B20s на шине

Следующий скетч обнаруживает все DS18B20, присутствующие на шине, и печатает их адреса на 1-Wire в монитор последовательного порта.

Вы можете подключать только один датчик за раз, чтобы определить его адрес (или последовательно добавлять по одному новому датчику, чтобы вы могли идентифицировать каждый из них по его адресу). Затем вы можете пометить каждый датчик.

Теперь откройте монитор последовательного порта. Вы должны получить что-то подобное:

Рисунок 6 – Нахождение адресов 1-Wire всех датчиков DS18B20 на шине

Скопируйте все адреса, так как они нам понадобятся в следующем скетче.

Чтение показаний датчиков DS18B20 по адресу

Следующий скетч считывает температуру датчиков DS18B20 по их адресам. Прежде чем приступить к загрузке скетча, вам нужно изменить адреса датчиков DS18B20 на те, которые вы определили в предыдущем скетче.

Вывод вышеприведенного эскиза выглядит так

Рисунок 7 – Вывод показаний нескольких датчиков DS18B20 методом адреса

Объяснение кода

Как обычно, скетч начинается с включения библиотек, объявления вывода, к которому подключена шина датчиков, и создания объекта библиотеки .

Далее мы вводим адреса, которые были найдены ранее для каждого датчика температуры. В нашем случае имеем следующее.

Во фрагменте настройки мы инициализируем библиотеку путем вызова функции и инициализируем последовательную связь с ПК.

В цикле мы просто посылаем команду всем датчикам для преобразования температуры, используя функцию .

Затем, чтобы напечатать температуру датчика, мы вызываем пользовательскую функцию , для которой передается в качестве параметра.

Вышеприведенная функция просто вызывает библиотечные функции для отображения температуры в градусах Цельсия и для отображения температуры в градусах Фаренгейта.

Режимы электропитания

Напряжение питания микросхемы может находиться в пределах 2.3…5.5В, имеются две линии питания, для внешнего источника (линия Vcc), а также для батареи (Vbat). Напряжение внешнего источника постоянно отслеживается, при падении ниже порога Vpf=2,5В, происходит переключение на линию батареи. В следующей таблице представлены условия переключения между линиями питания:

Точность хода часов поддерживается за счет отслеживания температуры окружающей среды. В микросхеме запускается внутренняя процедура корректировки частоты тактового генератора, величина корректировки определяется по специальному графику зависимости частоты от температуры. Процедура запускается после подачи питания, а затем выполняется каждые 64 секунды.

В целях сохранения заряда, при подключении батареи (подача напряжения на линию Vbat), тактовый генератор не запускается до тех пор, пока напряжение на линии Vcc не превысит пороговое значение Vpf, или не будет передан корректный адрес микросхемы по интерфейсу I2C. Время запуска тактового генератора составляет менее одной секунды. Примерно через 2 секунды после подачи питания (Vcc), или получения адреса по интерфейсу I2C, запускается процедура коррекции частоты. После того как тактовый генератор запустился, он продолжает функционировать до тех пор, пока присутствует напряжение Vcc или Vbat. При первом включении регистры даты и времени сброшены, и имеют следующие значения 01/01/ 00 — 01 — 00/00/00 (день/месяц/год/ — день недели — час/минуты/секунды).

Ток потребления при питании от батареи напряжением 3.63В, составляет 3 мкА, при отсутствии передачи данных по интерфейсу I2C. Максимальный ток потребления может достигать 300 мкА, в случае использования внешнего источника питания напряжением 5.5В, и высокой скорости передачи данных I2C.

Подключение модуля MP1095 к Arduino

Для подключения к Arduino Mega 2560 различных устройств и датчиков я использую шилд под названием MEGA Sensor. И для использования шины I2C на нем выведены отдельные пины. Очень удобно, надо сказать.

На плате Arduino Mega дополнительные пины шины I2C соответствуют аналоговым выводам 20 и 21 (тоже самое справедливо и для Arduino Due). Для Arduino Uno это выводы 4 и 5, 2 и 3 в случае Arduino Leonardo. Ориентироваться нужно на названия пинов SDA и SCL.

• VDD используется для питания микросхемы RTC для получения с него временных данных. Если напряжение +5 В отсутствует, микросхема переходит в спящий режим для сохранения и отсчета времени.
• GND — земля (общий провод)
• SCL — тактирующий вывод I2C интерфейса (нужен для коммуникации с часами реального времени)
• SDA — вывод данных I2C интерфейса (нужен для коммуникации с RTC)
• SQW (на некоторых аналогичных модулях RTC) — дополнительный выход прямоугольного сигнала частотой 32768 Гц. В большинстве случаев не используется.

Подключите аналоговый 20 пин Arduino Mega (аналоговый 4 пин для других плат Arduino) к выводу SDA модуля и 21 пин (5 — для других плат) к выводу SCL.  

Сравнение популярных модулей RTC DS1302, DS1307, DS3231

В этой таблице мы привели список наиболее популярных модулей и их основные характеристики.

Суть проекта

Мне хотелось сделать дальномер. Во-первых, из-за того, что у меня был ультразвуковой датчик и надо было научиться с ним взаимодействовать. Во-вторых, я хотел выводить всю информацию на OLED-дисплей. В статьях, которые я находил, либо рассказывалось про работу с дисплеем и датчиком по отдельности, либо они являлись частью совершенно другого проекта. Я собрал все необходимое тут и надеюсь, что это сможет как-то помочь другим.

Что понадобится?

• Любая плата Arduino (у меня Uno);

• Ультразвуковой дальномер HC-SR04;

• OLED-дисплей на 0,96 дюймов;

• Соединительные провода;

• Макетная плата.

Как считывать и рассчитывать время в бинарных часах

Я думаю вы знакомы с бинарными (двоичными) числами, которые включают в себя 0 и 1. Используя эти две цифры, мы можем показывать время, также мы можем конвертировать двоичные числа в десятичные. Используя числа 8 4 2 1 (написанные на нашей печатной плате (см. рисунок) справа), мы можем конвертировать двоичные числа в десятичные.

К примеру, двоичное число 1010 – это десятичное 10. Как это можно определить? Начинаем с самого значимого разряда, он у нас крайний слева в числе 1010 и он равен 1, следовательно нужно умножить 1 на 8. Потом следующий разряд нужно умножить на 4 (он у нас 0, поэтому к сумме ничего не добавляется), затем следующий разряд нужно умножить на 2 (он у нас 1) и крайний справа разряд нужно умножить на 1 и потом все это сложить.

Итого получаем:

А если в расширенном варианте (по всем правилам):

Теперь, если мы увидим следующую картину на наших часах, мы можем легко перевести ее в привычное время.

Как указывалось выше, у нас 6 столбцов и 4 строки светодиодов. Каждые два столбца используются, соответственно, для отображения часов (HH), минут (MM) и секунд (SS). На правой стороне печатной платы мы видим цифры 1, 2, 4 и 8, которые облегчают нам перевод двоичного числа в десятичное.

Теперь рассмотрим как правильно считать время на наших бинарных часах, показанное на предыдущем рисунке. Мы видим, что в первом столбце у нас нет горящих светодиодов, это означает:

В следующем столбце мы видим один горящий светодиод в первой строке, следовательно, в соответствии с цифрами 8 4 2 1 имеем:

То есть число часов (HH), равно 1.

В первом столбце для минут (MM ) мы видим один горящий светодиод в первой строке:

То есть получаем 10 минут потому что этот столбец обозначает десятки минут.

Во втором столбце для минут (MM) мы видим один светодиод, горящий в строке напротив цифры 8, следовательно, имеем:

Таким образом, в сумме мы получили 18 минут.

В первом столбце для секунд (SS) мы видим один горящий светодиод в строке напротив цифры 4, следовательно, получаем:

Во втором столбце для секунд (SS) мы видим два горящих светодиода в строках напротив цифр 4 и 1, следовательно, получаем:

Таким образом, мы получили в сумме 45 секунд.

В итоге мы получили время 01:18:45.

Работа программного обеспечения

Интерфейс DS5000

Программа, приведённая в Приложении, написана для взаимодействия DS5000 с DS1307 с помощью двухпроводного интерфейса. DS5000 запрограммирован с использованием макетной платы DS5000T фирмы Dallas Semiconductor, которая позволяет использовать ПК в качестве терминала ввода/вывода. Программные средства KIT5K поставляемые вместе с макетной платой DS5000T обеспечивают высокоуровневый интерфейс для загрузки программных приложений в DS5000 или установки его параметров через Program command. Программное обеспечение KIT5K содержит эмулятор терминала ввода/вывода, чтобы позволить пользователю запускать программные приложения в микроконтроллер DS5000, который связан с пользователем через COM порт ПК.

Исходный код DS1307

Первый раздел исходного кода, расположенный в Приложении, используется при конфигурации DS5000 для последовательного соединения с ПК. Также в начале кода находится подпрограмма MASTER_CONTROLLER, которая используется для управления демонстрационной программой.

Подпрограммы, которые следуют непосредственно за подпрограммой MASTER_CONTROLLER, являются драйверами низкого уровня и служат для управления двухпроводным интерфейсом. Они не являются индивидуальными для DS1307, а могут быть использованы с любым совместимым с двухпроводным интерфейсом «ведомым» устройством. Вот эти подпрограммы:

SEND_START

Подпрограмма используется для генерации состояния START на двухпроводной шине.

SEND_STOP

Подпрограмма используется для генерации состояния STOP на двухпроводной шине.

SEND_BYTE

Подпрограмма посылает 8-разрядное слово (первым является старший значащий бит (MSB)) по двухпроводной шине и девятый тактовый импульс для импульса подтверждения приёма.

READ_BYTE

Подпрограмма читает 8-разрядное слово с двухпроводной шины. Она проверяет очищен ли флаг LASTREAD после того, как считан последний байт из «ведомого» устройства. Если это был не последний байт, то DS5000 посылает импульс подтверждения по девятому тактовому импульсу, а если это был последний считанный байт из «ведомого» устройства, то DS5000 посылает «неподтверждение».

SCL_HIGH

Подпрограмма осуществляет переход линии SCL из низкого в высокое состояние и обеспечивает высокое состояние линии SCL перед продолжением.

DELAY и DELAY_4

Эти две подпрограммы включены для обеспечения сохранения временной диаграммы двухпроводной шины.

Остальная часть кода, включённая в приложение, специально предназначена для демонстрации функций DS1307. Продемонстрированы следующие функции:

Setting Time

Время считывается с клавиатуры и сохраняется в сверхоперативной памяти DS5000. Затем оно передаётся по двухпроводной шине в DS1307.

Set RAM

Одиночный байт в шестнадцатеричном виде считывается с клавиатуры и записывается в RAM DS1307.

Read Date/Time

Дата и время считываются по двухпроводной шине и сохраняются в сверхоперативной памяти DS5000. Затем они выводятся на экран. Это продолжается до тех пор, пока не будет нажата кнопка на клавиатуре.

OSC On/OSC Off

Тактовый генератор DS1307 может быть включен или выключен.

SQW/OUT On/SQW/OUT Off

Функция SQW/OUT может быть включена или выключена. Она будет переключаться на частоте 1 Гц.

Таблица 1. AC электрические характеристики

Заключение

Было показано, как правильно подсоединять напрямую DS1307 или любое двухпроводное «ведомое» устройство к 8051-совместимому микроконтроллеру. Соединение должно быть таким, чтобы временная диаграмма двухпроводного интерфейса на микроконтроллере не нарушалась драйверами низкого уровня. Для этого в программный код должны быть включены подпрограммы задержки. Приведённых в таблице 1 эффективных значений, придерживались при конфигурации аппаратной части, описанной в данном техническом руководстве.

Документация

Главная —
Микросхемы —
DOC —
ЖКИ —
Источники питания —
Электромеханика —
Интерфейсы —
Программы —
Применения —
Статьи

Как подключить датчик движения к Ардуино

Для этого занятия нам потребуется:

• плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
• PIR датчик движения HC-SR501;
• беспаечная макетная плата;
• 1 светодиод и резистор 220 Ом;
• провода «папа-папа», «папа-мама».

Схема подключения PIR датчика к Ардуино Уно

Распиновка датчиков движения Ардуино у разных производителей может отличаться, но рядом с контактами есть надписи (см. фото выше). Поэтому, перед подключением внимательно изучите модуль. Один выход идет к GND, второй к питанию 5 Вольт (VCC), а третий выход (OUT) выдает цифровой сигнал с PIR сенсора. Соберите схему, как на фото выше, подключите светодиод к пину 12 на Ардуино и загрузите следующий скетч.

Скетч для датчика движения Ардуино

#define PIR 2
#define LED 12

void setup() {
  pinMode(PIR, INPUT);
  pinMode(LED,OUTPUT);
}

void loop() {
   int pirVal = digitalRead(PIR);

   if (pirVal == HIGH) {
      digitalWrite(LED, HIGH);
      delay(2000);
   }

   else {
      digitalWrite(LED,LOW);
      delay(2000);
   }

}

Пояснения к коду:

1. с помощью директивы для портов 2 и 12 мы назначили соответствующие имена PIR и LED. Это сделано лишь для нашего удобства;
2. в условном операторе if использовано двойное равенство: . Согласно языку программирования Ардуино, двойное равенство является оператором сравнения.

Скетч для светильника с PIR датчиком движения

#define LED  3 // назначаем порт для светодиода
#define PIR  2 // назначаем порт для PIR sensor

unsigned long counttime; // выделение памяти для счетчика

void setup() {
   pinMode(LED, OUTPUT);
   pinMode(PIR, INPUT);
}

void loop() {
   // если есть движение включаем светодиод
   if (digitalRead(PIR) == HIGH) {
      digitalWrite(LED, HIGH);
   }

   // включаем счетчик на 1 минуту
   counttime = millis();

   // если нет движения и прошла 1 минута
   if (digitalRead(PIR) == LOW && millis() - counttime > 60000) {

   // если нет движения в течении 1 минуты выключаем светодиод
   digitalWrite(LED, LOW);
   }
}

Пояснения к коду:

1. с помощью функции мы начинаем отсчет времени. При этом, в отличие от функции , которая полностью прерывает программу, микроконтроллер может продолжать остальные вычисления в скетче.
2. мы изменили время выключения светильника. Если в первом скетче светодиод выключался сразу после сигнала LOW с датчика. То сейчас мы даем 1 минуту до выключения светильника, на случай если человек не вышел из комнаты.

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);
}

}

Заключение

В целом часы довольно точные, за несколько дней я заметил, что на компьютере время ушло на несколько секунд, а на часах изменений практически нет, для сравнения использовал точное время из интернета. Таким образом, используя эти часы можно забыть о синхронизации на довольно длительное время. Этот модуль я применил в Солнечном трекере, где значение часов используются для расчета положения Солнца. Также я использовал этот модуль по прямому назначению, в самодельных часах на индикаторах ИВ-11, а также собрал часы на газоразрядных индикаторах. Модуль часов можно приобрести здесь Модуль часов реального времени DS323.

Ниже на видеоролике можно увидеть функционирование схемы с часами DS3231, а также процесс установки времени:

Похожие записи:

Светодиоды для дилетантов или diy-новогодняя гирлянда с минимальными знаниями электроники Как установить и проверить блок розжига ксенона Конденсаторные установки 6,3 Терморегулятор для водяного теплого пола Как подключить контактор кми 23210 8 этапов сборки чпу фрезера по металлу своими руками