L'orologio di Arduino: RTC DS3231

Ciao!

in questo post vedremo come interfacciare ad Arduino il molto popolare modulo RTC basato sul chip DS3231 (datasheet)

Esistono molti moduli RTC, alcuni dal costo anche elevato.

Il DS3231, nonostante il basso costo, offre una precisione valida per moltissime applicazioni.

L'errore indicato dal datasheet infatti è compreso tra 2 e 3.5ppm (in base alla temperatura ambientale).

Prendendo il dato peggiore (3.5ppm) l'errore in un giorno (86400 secondi) si calcola in questo modo:

3.5/1000000 = 0,0000035

86400 * 0,0000035 = 0,3024 secondi in un giorno.

Il modulo comunica tramite Arduino con il protocollo I2C, quindi il collegamento è quello tipico:

Per utilizzare il modulo è necessario scaricare ed installare questa libreria

Un pratico esempio di sketch per l'utilizzo è il "rtc_ds3231.ino", disponibile tra gli esempi della libreria linkata sopra

#include <Wire.h>
#include "ds3231.h"
#define BUFF_MAX 128
uint8_t Time[8];
char recv[BUFF_MAX];
unsigned int recv_size = 0;
unsigned long prev, interval = 5000;
void parse_cmd(char *cmd, int cmdsize);
void setup()
{
Serial.begin(9600);
Wire.begin();
DS3231_init(DS3231_CONTROL_INTCN);
memset(recv, 0, BUFF_MAX);
Serial.println("GET time");
}
void loop()
{
char in;
char buff[BUFF_MAX];
unsigned long now = millis();
struct ts t;
// show time once in a while
if ((now - prev > interval) && (Serial.available() <= 0)) {
DS3231_get(&t);
// there is a compile time option in the library to include unixtime support
#ifdef CONFIG_UNIXTIME
#ifdef __AVR__
snprintf(buff, BUFF_MAX, "%d.%02d.%02d %02d:%02d:%02d %ld", t.year,
#error AVR
#else
snprintf(buff, BUFF_MAX, "%d.%02d.%02d %02d:%02d:%02d %d", t.year,
#endif
t.mon, t.mday, t.hour, t.min, t.sec, t.unixtime);
#else
snprintf(buff, BUFF_MAX, "%d.%02d.%02d %02d:%02d:%02d", t.year,
t.mon, t.mday, t.hour, t.min, t.sec);
#endif
Serial.println(buff);
prev = now;
}
if (Serial.available() > 0) {
in = Serial.read();
if ((in == 10 || in == 13) && (recv_size > 0)) {
parse_cmd(recv, recv_size);
recv_size = 0;
recv[0] = 0;
} else if (in < 48 || in > 122) {; // ignore ~[0-9A-Za-z]
} else if (recv_size > BUFF_MAX - 2) { // drop lines that are too long
// drop
recv_size = 0;
recv[0] = 0;
} else if (recv_size < BUFF_MAX - 2) {
recv[recv_size] = in;
recv[recv_size + 1] = 0;
recv_size += 1;
}
}
}
void parse_cmd(char *cmd, int cmdsize)
{
uint8_t i;
uint8_t reg_val;
char buff[BUFF_MAX];
struct ts t;
//snprintf(buff, BUFF_MAX, "cmd was '%s' %d\n", cmd, cmdsize);
//Serial.print(buff);
// TssmmhhWDDMMYYYY aka set time
if (cmd[0] == 84 && cmdsize == 16) {
//T355720619112011
t.sec = inp2toi(cmd, 1);
t.min = inp2toi(cmd, 3);
t.hour = inp2toi(cmd, 5);
t.wday = cmd[7] - 48;
t.mday = inp2toi(cmd, 8);
t.mon = inp2toi(cmd, 10);
t.year = inp2toi(cmd, 12) * 100 + inp2toi(cmd, 14);
DS3231_set(t);
Serial.println("OK");
} else if (cmd[0] == 49 && cmdsize == 1) { // "1" get alarm 1
DS3231_get_a1(&buff[0], 59);
Serial.println(buff);
} else if (cmd[0] == 50 && cmdsize == 1) { // "2" get alarm 1
DS3231_get_a2(&buff[0], 59);
Serial.println(buff);
} else if (cmd[0] == 51 && cmdsize == 1) { // "3" get aging register
Serial.print("aging reg is ");
Serial.println(DS3231_get_aging(), DEC);
} else if (cmd[0] == 65 && cmdsize == 9) { // "A" set alarm 1
DS3231_set_creg(DS3231_CONTROL_INTCN | DS3231_CONTROL_A1IE);
//ASSMMHHDD
for (i = 0; i < 4; i++) {
Time[i] = (cmd[2 * i + 1] - 48) * 10 + cmd[2 * i + 2] - 48; // ss, mm, hh, dd
}
uint8_t flags[5] = { 0, 0, 0, 0, 0 };
DS3231_set_a1(Time[0], Time[1], Time[2], Time[3], flags);
DS3231_get_a1(&buff[0], 59);
Serial.println(buff);
} else if (cmd[0] == 66 && cmdsize == 7) { // "B" Set Alarm 2
DS3231_set_creg(DS3231_CONTROL_INTCN | DS3231_CONTROL_A2IE);
//BMMHHDD
for (i = 0; i < 4; i++) {
Time[i] = (cmd[2 * i + 1] - 48) * 10 + cmd[2 * i + 2] - 48; // mm, hh, dd
}
uint8_t flags[5] = { 0, 0, 0, 0 };
DS3231_set_a2(Time[0], Time[1], Time[2], flags);
DS3231_get_a2(&buff[0], 59);
Serial.println(buff);
} else if (cmd[0] == 67 && cmdsize == 1) { // "C" - get temperature register
Serial.print("temperature reg is ");
Serial.println(DS3231_get_treg(), DEC);
} else if (cmd[0] == 68 && cmdsize == 1) { // "D" - reset status register alarm flags
reg_val = DS3231_get_sreg();
reg_val &= B11111100;
DS3231_set_sreg(reg_val);
} else if (cmd[0] == 70 && cmdsize == 1) { // "F" - custom fct
reg_val = DS3231_get_addr(0x5);
Serial.print("orig ");
Serial.print(reg_val,DEC);
Serial.print("month is ");
Serial.println(bcdtodec(reg_val & 0x1F),DEC);
} else if (cmd[0] == 71 && cmdsize == 1) { // "G" - set aging status register
DS3231_set_aging(0);
} else if (cmd[0] == 83 && cmdsize == 1) { // "S" - get status register
Serial.print("status reg is ");
Serial.println(DS3231_get_sreg(), DEC);
} else {
Serial.print("unknown command prefix ");
Serial.println(cmd[0]);
Serial.println(cmd[0], DEC);
}
}