Horloge précise en utilisant simplement un Arduino

Code

• Programme d'horloge
• Programme de minuterie Arduino
• Traitement du script de test du minuteur

Programme d'horlogeArduino

// Paul Brace - février 2021// Horloge simple avec date créée juste en utilisant un Arduino - pas de module RTC// Le programme intègre un réglage de correction de l'heure pour compenser la vitesse d'horloge interne// n'étant pas précis à 100%.// Une fois le réglage de la vitesse correct, l'horloge est étonnamment précise.// Dans mon test, elle n'a perdu ni gagné de temps sur une période de 5 jours.// Affiche l'heure sur un écran LCD 16x2// Boutons pour régler l'heure// Le bouton Mode (broche 2) permet de régler l'heure, la date et l'exécution// Le bouton 1 (broche 3) Incrémente les minutes et le mois et diminue l'ajustement de l'année/de la vitesse// Le bouton 2 (broche 4) Incrémente l'heure et le jour et augmente Year./speed adj// Affichage 24 heures// Inclut le pilote de bibliothèque pour l'affichage :#include // LiquidCrystal lcd( RS, EN, D4,D5, D6, D7)LiquidCrystal lcd(12, 13 , 6, 7, 8, 9); // créer un objet lcd et affecter les broches // Définir les boutons et les connexions du buzzer#define MODE_BUTTON 2#define HOUR_BUTTON 3 // Même bouton différentes définitions pour #define UP_BUTTON 3 // rendre le code plus facile à comprendre #define DAY_BUTTON 3#define MINUTE_BUTTON 4 // Même bouton différentes définitions pour #define DOWN_BUTTON 4 // rendre le code plus facile à comprendre #define MONTH_BUTTON 4// Paramètres du mode actuel#define SHOW_TIME 1 // 1 =running - show time#define SET_TIME 2 // 2 =time set #define SET_YEAR 3 // 3 =année définie#define SET_DATE 4 // 4 =jour/mois défini #define SET_SPEED_ADJ 5 // 5 =modifier la variable speedCorrectionint speedCorrection =3545; // Nombre de millisecondes pendant lesquelles mon horloge Nano tourne lentement par heure // nombre négatif ici si elle fonctionne rapidement // changer pour correspondre à votre Arduino // Variables volatiles modifiées dans une interruption et nous devons forcer le système à lire le variable réelle// lorsqu'elle est utilisée en dehors de l'interruption et n'utilise pas une version en cache volatile non signée longue currentTime ; // Durée en millisecondes à partir de minuit unsigned long lastTime =-1000; // lastTime que ShowTime a été appelé initialisé à -1000 donc montre immédiatement volatile non signé longtemps écoulé ; // Minuterie utilisée pour le délai et le nombre d'heures non signés long millisecondsInADay; // Millisecondes en 24 heuresunsigned long millisecondsInHour; // Millisecondes en 1 heureint currentMode; // 1 =running - show time// 2 =time set// 3 =year set// 4 =day/month setfloat currentDate; // datefloat julienne lastDate =0.0; // dernière date à laquelle ShowDate a été appeléint currentDay;int currentMonth;int currentYear;char *dayArray[] ={ "Mar. ", // Affiche un avertissement du compilateur mais fonctionne correctement " Mer. ", " Jeu. ", " Vendredi . ", "Sat. ", "Sun. ", "Mon. " };void setup() { // Configurer l'interruption de temps - millis () se renouvelle après 50 jours donc // nous utilisons notre propre compteur de millisecondes qui on peut réinitialiser à // la fin de chaque journée TCCR0A =(1 < millisecondsInADay)) { //Suivant jour // Arrête les interruptions pendant la réinitialisation de l'heure noInterrupts(); currentTime -=millisecondesInADay; interruptions(); dateactuelle++ ; } // À la fin de chaque heure, ajustez le temps écoulé pour // l'inexactitude de l'horloge Arduino if (elapsed>=millisecondsInHour) { noInterrupts(); // Ajuster l'heure pour une horloge Arduino lente/rapide currentTime +=speedCorrection; // Remise à zéro pour compter la prochaine heure écoulée =0; interruptions(); } // Vérifie si des boutons ont été pressés CheckButtons(); // Afficher l'affichage basé sur le commutateur de mode actuel (currentMode) { case SHOW_TIME:// Afficher l'heure et la date actuelles ShowTime(currentTime); ShowDate(currentDate); Pause; case SET_TIME :// Écran d'affichage pour le réglage de l'heure ShowTimeSet(currentTime); Pause; case SET_YEAR :// Écran d'affichage pour le réglage de l'année ShowYearSet(currentDate); Pause; case SET_DATE :// Écran d'affichage pour le réglage du jour et du mois ShowDDMMSet(currentDate); Pause; case SET_SPEED_ADJ :// Écran d'affichage pour le réglage de la correction de vitesse ShowSpeedSet(); Pause; } Wait(150);}// Cette interruption est appelée lorsque le temps de comparaison a été atteint// sera donc appelée une fois par milliseconde en fonction du // réglage du registre OCR0A.ISR(TIMER0_COMPA_vect) { if (currentMode !=SET_TIME ) currentTime++; écoulé++;}float JulianDate(int iday, int imonth, int iyear) { // Calcule la date julian (testée jusqu'à l'an 20 000) unsigned long d =iday; m long non signé =imois ; long non signé y =ian ; si (m <3) { m =m + 12; y =y - 1 ; } long non signé t1 =(153 * m - 457) / 5 ; t2 long non signé =365 * y + (y / 4) - (y / 100) + (y / 400); return 1721118.5 + d + t1 + t2;}void GregorianDate(float jd, int &iday, int &imonth, int &iyear) { // Remarque 2100 est la prochaine année bissextile sautée - compense les années bissextiles sautées unsigned long f =jd + 68569.5; e long non signé =(4,0 * f) / 146097 ; long non signé g =f - (146097 * e + 3) / 4; long h non signé =4000ul * (g + 1) / 1461001; t long non signé =g - (1461 * h / 4) + 31; non signé long u =(80ul * t) / 2447; long non signé v =u / 11 ; iannée =100 * (e - 49) + h + v; imois =u + 2 - 12 * v; iday =t - 2447 * u / 80;}void SplitTime(non signé long curr, non signé long &ulHour, non signé long &ulMin, non signé long &ulSec) { // Calculer HH:MM:SS à partir du nombre de millisecondes ulSec =curr / 1000; ulMin =ulSec / 60 ; ulHeure =ulMin / 60 ; ulMin -=ulHeure * 60 ; ulSec =ulSec - ulMin * 60 - ulHour * 3600;}unsigned long SetTime(unsigned long ulHour, unsigned long ulMin, unsigned long ulSec) { // Définit le nombre de millisecondes entre minuit et l'heure actuelle return (ulHour * 60 * 60 * 1000) + (ulMin * 60 * 1000) + (ulSec * 1000);}void Wait(unsigned long value) { // Créer notre propre fonction de dealy // Nous avons défini notre propre interruption sur TCCR0A // d'où millis () et delay() ne fonctionnera plus long startTime =elapsed ; while ((elapsed - startTime)  12) { iMois =1; } // Définir la date stockée en fonction des paramètres actuels currentDate =JulianDate(iDay, iMonth, iYear); } if (digitalRead(DAY_BUTTON) ==LOW) { // Avancer le jour int iDay; int iMois; int iAnnée ; GregorianDate(currentDate, iDay, iMonth, iYear); iDay++ ; if (iDay> 31) { iDay =1; } if (((iMonth ==4) || (iMonth ==6) || (iMonth ==9) || (iMonth ==11)) &&(iDay> 30)) { iDay =1; } if ((iMonth ==2) &&(iDay> 29)) { iDay =1; } if ((iMonth ==2) &&((iYear % 4) !=0) &&(iDay> 28)) { iDay =1; } // Définir la date stockée en fonction des paramètres actuels // Si par la suite ajustez le mois pour que le jour ne soit pas valide // alors l'affichage passera à la prochaine date valide currentDate =JulianDate(iDay, iMonth, iYear); } Pause; case SET_SPEED_ADJ:// augmente ou diminue la correction de 5 millisecondes if (digitalRead(UP_BUTTON) ==LOW) { speedCorrection +=5; } if (digitalRead(DOWN_BUTTON) ==LOW) { speedCorrection -=5; } Pause; } }}String FormatNumber(int value) { // Pour ajouter un 0 au début si nécessaire if (value <10) { return "0" + String(value); } else { return String(valeur); }}void ShowTime(valeur longue non signée) { // Mise à jour de l'affichage une fois par seconde // ou lors du dépassement de minuit if ((valeur> lastTime + 1000) || (valeur  
Programme de minuterie ArduinoArduino 
 Ce programme envoie le nombre de millisecondes écoulées au port série toutes les 2 secondes.
// Paul Brace février 2021// À utiliser avec le script de traitement correspondant// pour comparer millis() d'ici à millis() dans // Traitement en utilisant l'horloge de l'ordinateur inByte =0 ; firstReading long non signé =100000 ; // millis() lors de la première lecture de sentvoid setup() { Serial.begin(9600); // Envoie l'octet hello au traitement sayHello();}void loop() { // si un octet est reçu sur le port série // alors lisez-le et supprimez-le et envoyez la valeur // actuelle de millis() if (Serial. available()> 0){ // récupère l'octet entrant inByte =Serial.read(); // envoie le temps écoulé depuis le traitement de la première lecture Serial.print(millis() - firstReading); Serial.print('E'); // répéter toutes les 2 secondes delay(2000); }}void sayHello(){ // Attendez que le port série soit disponible // puis envoyez hello byte pour démarrer la négociation while (Serial.available() <=0){ Serial.print('Z'); // Envoie Z au traitement pour dire Hello delay(200); } firstReading =millis();}
 
Traitement du script de test du minuteurTraitement 
 Il s'agit du script de traitement qui lira les millisecondes envoyées par l'Arduino et les comparera aux millisecondes écoulées dans le traitement.
// Paul Brace février 2021 // Script pour accepter les millis () d'Arduino // et le comparer à millis () interne pour// évaluer l'inexactitude de l'horloge Arduino.// Suppose que l'horloge de l'ordinateur est précise// -ve =Arduino est lent alors entrez comme un ajustement +ve dans le programme d'horloge// +ve =Arduino est s'exécutant rapidement alors entrez comme un ajustement -ve pour ralentir l'horloge downimport processing.serial.*;Serial theSerialPort; // crée le port série objectint[] serialBytesArray =new int[15]; // tableau pour stocker les octets entrants bytesCount =0; // nombre actuel d'octets reçusboolean init =false; // false jusqu'à ce que la poignée de main soit terminée en recevant le caractère Zint fillColor =255; // définition de la couleur de remplissage initialelong mills =0; // dernière lecture reçuelong first =0; // heure des premiers moulins reçus afin que nous puissions calculer la différence sur une heure maintenant ; // nombre de millis écoulés depuis que les premiers millièmes ont été reçuslong firstReading =100000 ; // millis() dans le traitement du premier message reçu d'Arduinolong DiffPerHour =0; // la différence après que la première heure se soit écoulée int inByte; // dernier octet readvoid setup() { // définit des paramètres de canevas et de dessin size (500, 500); arrière-plan (70); noStroke(); // imprime la liste de tous les périphériques série afin que vous sachiez lequel définir pour l'Arduino // vous devrez exécuter le programme et le modifier si le port correct n'est pas défini sous printArray(Serial.list()); // instancie la chaîne de communication série thePortName =Serial.list ()[1] ; theSerialPort =new Serial(this, thePortName, 9600);}void draw() { // Affiche l'arrière-plan des paramètres d'heure (70); fill(fillColor); textSize (25); text(hour() + ":" + minute() + ":" + seconde(), 50, 50); // le dernier millis lu envoyé par le texte Arduino ("Incoming elapsed:" + mills, 50, 100); // le courant écoulé depuis la première lecture dans Processing text("Local elapsed:" + (now - firstReading), 50, 150); // affiche la différence actuelle text("Diff:" + (mills - (now - firstReading)), 50, 200); // Vérifiez si 1 heure s'est écoulée et si la première heure stocke la différence if (((now - firstReading)>=3600000) &&(DiffPerHour ==0)){ DiffPerHour =mills - (now - firstReading); } // Affiche la première différence et la différence après la première heure text("Diff after 1 hour:" + DiffPerHour, 50, 300);}void serialEvent(Serial myPort) { // lit un octet depuis le port série inByte =monPort.read(); if (init ==false) { // si pas encore de poignée de main l'octet voir si la poignée de main if (inByte =='Z') { // si l'octet lu est Z myPort.clear(); // efface le tampon du port série init =true; // stocke le fait que nous avons eu le premier hello myPort.write('Z'); // dit à l'Arduino d'en envoyer plus if (first ==0){ first =millis(); } } } else { // s'il y avait déjà eu le premier bonjour // Ajoute le dernier octet du port série au tableau if (inByte !=69) { // Ne vérifie pas la fin du caractère de message E if (bytesCount <14) { serialBytesArray[bytesCount] =inByte; Nombre d'octets++ ; } } if (inByte ==69) { // Fin du message // stocker le temps local écoulé maintenant =millis(); // calcule les millis () entrants mills =0; for (int i =1; i <=bytesCount; i++) { mills +=(serialBytesArray[i - 1] - 48) * pow(10, (bytesCount - i)); } // Dites que nous sommes prêts à accepter le message suivant // s'il s'agit de la première lecture, définissez la première différence if (firstReading ==100000) { firstReading =now; } monPort.write('Z'); // Réinitialiser bytesCount :bytesCount =0 ; } }}
 

Schémas