Module RTC :Le guide absolu pour un projet facile

Avez-vous un appareil électronique qui nécessite un chronométrage précis? Ou votre projet vous oblige-t-il à compter les secondes, les minutes, les heures et même les mois ?

Eh bien, si vous ne savez pas comment vous y prendre, ne vous inquiétez pas, vous êtes au bon endroit. Les projets qui impliquent le chronométrage, même lorsqu'il n'y a pas d'électricité, peuvent être délicats. Heureusement, nous avons ce qu'il vous faut.

Tout ce dont vous avez besoin est un module d'horloge en temps réel (RTC). Ainsi, dans cet article, nous examinerons tout ce qui concerne le module RTC et vous montrerons comment réaliser un projet facile à l'aide du circuit du module RTC.

Es-tu prêt? Alors, commençons !

Qu'est-ce qu'un module RTC ?

Modules RTC

Une horloge en temps réel (RTC) est un module d'horloge à circuit intégré que l'on trouve généralement dans les ordinateurs, les serveurs ou les systèmes embarqués modernes. En outre, le module RTC a un objectif ; chronométrage.

Cet appareil peut compter les secondes, les minutes, les heures et les années. De plus, il est capable de gérer avec précision diverses applications de chronométrage.

Comment fonctionne le module RTC ?

Étant donné que les RTC ont des rôles si importants, ils conservent l'heure même lorsque le système est éteint. Pour cette raison, un RTC peut servir de déclencheur pour allumer un système lors d'événements tels que les réveils ou l'alimentation programmée trouvés sur les appareils mobiles.

Comment les RTC y parviennent-ils ? Eh bien, ce circuit intégré fonctionne sur une source d'alimentation différente de celle qui alimente son système. Par conséquent, le RTC peut fonctionner en continu dans des situations de faible puissance ou de panne de courant. De plus, vous n'avez besoin que d'un tout petit peu de courant pour faire fonctionner le RTC.

De plus, les anciens modules RTC comportaient des batteries au lithium comme sources d'alimentation alternatives, tandis que les nouvelles versions utilisent des supercondensateurs ou des batteries auxiliaires. Maintenant, il existe des différences entre les deux circuits intégrés RTC.

Les modules d'horloge en temps réel avec des supercondensateurs ont des fonctionnalités rechargeables et vous pouvez les souder à votre circuit. D'autre part, les RTC avec batteries auxiliaires sont plus courantes car vous pouvez les trouver sur la plupart des cartes mères grand public. Dans ce cas, le RTC est alimenté par une seule batterie. Ainsi, lorsque vous retirez cette batterie, elle réinitialise le RTC et le renvoie à son point de départ.

De plus, les modules d'horloge en temps réel utilisent des oscillateurs à cristal pour réguler le temps. Ainsi, ils sont différents des horloges matérielles ordinaires car ils n'ont pas besoin de signaux d'horloge.

Caractéristiques et spécifications du module RTC DS3231

Voici les caractéristiques et spécifications du module DS3231 :

Fonctionnalités

• Le module DS3231 RTC est capable de compter en secondes, minutes, heures, jours, mois et années
• Il n'a pas besoin d'une puissance élevée pour fonctionner
• Il utilise une pile CR2032 pour son alimentation de secours. La batterie peut durer jusqu'à trois ans.
• Il a une petite taille
• Vous pouvez utiliser le module DS3231 RTC comme registre pour la garniture vieillissante
• Vous pouvez programmer la sortie d'onde carrée de ce module
• Il est livré avec un capteur de température numérique qui a une précision supplémentaire de 3 °C
• Le module RTC utilise une interface I2C 400 Khz
• Il dispose également de deux alarmes horaires
• La précision de ce module RTC est :+3,5 ppm à -3,5 ppm pour -40 °C à + 85 °C, +2 ppm à -2 pmm pour 0 °C à +40 °C
• Il passe automatiquement à l'alimentation par batterie en cas de panne de courant

Spécifications

• Le module DS3231 RTC fonctionne à la tension suivante :2,3 v - 5,5 v
• Vous pouvez utiliser ce module RTC à basse tension
• Lorsqu'il est alimenté par batterie, il ne consomme que 500 mA
• La tension maximale SDA et SCL est VCC =0,3 V
• Il a une température de fonctionnement de -45 °C à +80 °C

Applications

Voici quelques cas à considérer pour comprendre les applications du DS3231 :

• Si vous êtes préoccupé par les problèmes de consommation d'énergie sur votre circuit, le DS3231 ne nécessite pas de grandes quantités d'énergie pour fonctionner. Ainsi, vous pouvez utiliser ce module sur des applications système mobiles ou des périphériques informatiques.
• Malgré une tonne de modules RTC sur le marché, le DS3231 est réputé pour sa précision de premier ordre. Donc, si vous recherchez une heure et une date précises pour votre projet, le DSC3231 a ce qu'il vous faut. Le DS3231 est capable de maintenir l'heure à jour par rapport aux autres modules RTC.
• Dans les cas où vous avez besoin d'une communication rapide, le module DS3231 RTC peut communiquer avec n'importe quelle interface TWI rapide, ce qui en fait la référence pour des applications telles que la robotique, les jeux et les applications serveur.
• Vous pouvez également utiliser le DS3231 pour les méthodes 12 et 24 heures pour trouver des applications, en particulier dans les applications GPS.
• Il dispose de quelques attributs de réveil et de capteurs de température qui le rendent plus utile pour plusieurs autres applications telles que les applications de compteurs électriques.

Configuration des broches RTC DS3231

Configuration des broches RTC DS3231

Le DS321 a six terminaux. Cependant, il n'est pas obligatoire d'utiliser deux de ces broches. Ainsi, nous avons principalement quatre bornes ou broches. Et vous pouvez les voir sur le côté supplémentaire du module. Voici la configuration des broches du module RTC DS3231 :

NOM PIN	DESCRIPTION
VCC	Se connecte à la borne positive de la source d'énergie
GND	Se connecte au sol
SDA	La broche des données série (interface I2C)
SCL	La broche de l'horloge série (interface I2C)
SQW	La broche de la sortie d'onde carrée
32K	La sortie de l'oscillateur 32k

Comment utiliser le module RTC DS3231

Vous ne pouvez communiquer avec le module DS3231 RTC que via l'interface I2C. L'interface I2C gère les données envoyées et reçues du DS3221. Ainsi, vous pouvez obtenir n'importe quelle information d'heure et de date via l'I2C.

DS3231 et I2C

De plus, la transmission entre le module et l'I2C est complexe. De plus, la communication a lieu dans un format d'octet. Ainsi, il serait préférable que vous utilisiez des bibliothèques spécifiquement écrites en ce qui concerne DS3231. Pourquoi? Eh bien, l'utilisation des bibliothèques améliore la communication. Ainsi, vous pouvez télécharger les bibliothèques DS3231 et utiliser des programmes pour les appeler.

Par conséquent, une fois que vous avez inclus le fichier d'en-tête, le contrôleur commence à communiquer et vous indique l'heure et la date. De plus, vous pouvez utiliser ces bibliothèques pour contrôler et régler facilement l'alarme.

De plus, lorsque la puissance est faible ou inexistante, le module RTC s'alimente automatiquement à partir de la batterie, permettant à la puce de fournir une heure et des données précises en continu. Une fois que le système redémarre, la communication entre le contrôleur et le module peut continuer sans erreur.

Projet :Horloge Calendrier Arduino

Dans cette section, nous apprendrons à utiliser une horloge en temps réel avec Arduino et à créer un projet d'horloge calendrier Arduino.

Conception de circuits 

Voici la conception de l'horloge calendrier Arduino simple utilisant le module DS3231 RTC. Grâce à l'IC2, nous avons connecté tous les appareils à un bus commun composé de seulement quatre fils :

Schéma du circuit de l'horloge calendrier Arduino

Composants requis

Voici le matériel dont vous avez besoin pour ce projet :

• (1) Arduino Uno
• (1) Planche à pain
• (1) LCD 16 x 2 caractères I2C
• Câbles volants
• (1) module d'horloge temps réel DS3232

Code

Ici, nous utiliserons des bibliothèques et créerons des fonctions personnalisées pour rendre la création de notre code plus facile et plus lisible. Ainsi, ce projet utilisera les bibliothèques suivantes :

• Fil. bibliothèque h pour l'interface I2C
• Bibliothèque LiquidCrystal_I2C.h (par Frank de Brabander) pour le module LCD I2C 16×2
• Bibliothèque RTClib.h (par Adafruit) pour le module RTC DS3231

Une fois que vous avez téléchargé ces bibliothèques, ajoutez-les à votre code via le #include mots clés. Donc, avec cela, nous allons définir deux objets. Le premier est le lcd() et l'autre est le rtc. Ces deux objets permettront de communiquer avec les modules LCD et DS3231.

Code pour LCD() et rtc

Ensuite, créez deux fonctions personnalisées afin de pouvoir gérer facilement votre code. Le updateRTC() est la première fonction que vous allez coder. C'est la fonction qui demande à un utilisateur la date et l'heure actuelles et met à jour l'horloge interne du RTC avec l'entrée.

Code pour updateRTC()

Ensuite, créez deux fonctions personnalisées afin de pouvoir gérer facilement votre code. Le updateRTC() est la première fonction que vous allez coder. C'est la fonction qui demande à un utilisateur la date et l'heure actuelles et met à jour l'horloge interne du RTC avec l'entrée.

Code pour updateRTC()

La prochaine fonction que vous allez créer est la fonction updateLCD(). Il est responsable de la mise à jour du texte que l'écran LCD affichera.

Code pour updateLCD() 2

La dernière étape pour créer notre code consiste à ajouter les fonctions normales pour Arduino :setup() et loop(). Voici les codes des deux fonctions :

Code pour configurer()

Code pour boucle()

Enfin, téléchargez votre code et votre Arduino Uno devrait commencer à afficher la date et l'heure sur l'écran LCD.

Arrondir

Le module RTC est une méthode simple et bon marché pour ajouter des capacités de chronométrage à votre circuit. Ce que nous vous avons montré n'est qu'une égratignure à la surface. Si vous bricolez davantage, vous découvrirez de nombreuses autres façons amusantes d'utiliser ce module.

Il convient de mentionner que si vous ne trouvez pas le DS3231 sur le marché, les DS12C997 et DS1307 sont de dignes équivalents. De plus, pour le projet Arduino mentionné ci-dessus, vous pouvez utiliser votre moniteur série pour modifier la date et l'heure de votre projet. Tout ce que vous avez à faire est de taper la lettre "U" et de suivre les invites. Cela complète cet article. Si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter, et nous serons heureux de vous aider.