Arduino DS3231 RTC模块教程

在这个项目中，我将讨论DS3231 RTC模块，该模块的重要组件和功能，最后向您展示如何接口DS3231实时时钟(RTC)模块与Arduino。

简介

实时时钟(Real Time Clock, RTC)是集成电路(IC)形式的计时设备，是许多时间关键应用程序和设备(如服务器、GPS、数据记录器等)的重要组成部分。

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我已经实现了两个项目使用实时时钟或RTC模块较早与两者8051单片机和Arduino。

有了8051，我在一个叫DS1307的项目中使用了RTC模块基于Rfid的停车系统．来到Arduino，我已经使用了相同的DS1307 RTCARDUINO闹钟而且Arduino实时时钟教程使用ds1307．如果你想要一个快速的参考，你可以通过提供的链接。

此外，在使用DS1307项目的Arduino实时时钟教程中，我已经讨论了对RTC的需求。所以，我不会再讲这方面了。我将直接跳到感兴趣的IC: DS3231 RTC IC。

DS3231 RTC IC的简要说明

DS3231是Maxim集成公司开发的RTC集成电路。它是一种低成本，非常精确的RTC IC，通过I2C接口进行通信。DS3231 RTC IC的一个有趣的特点是它集成了晶体振荡器和温度传感器，因此不需要连接外部晶体。

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它是SO-16包装。虽然它只需要可用的16引脚中的8引脚就可以发挥作用，但晶体的集成使IC体积更大，因此它被包装为16引脚IC而不是8引脚IC。

下图是DS3231 RTC IC的引脚图。

DS3231 IC引脚描述

接下来是DS3231 IC的引脚描述，下表给出了引脚的简单功能概述。

密码	销的名字	描述
1	32 khz	32 khz输出
2	VCC	直流电源销
3.	INT / SQW	主动低中断或方波输出
4	RST	活性低的重置
5 - 12	数控	没有关系
13	接地	地面
14	V蝙蝠	电池的备用电源输入
15	SDA	串行数据I / O
16	sci	串行时钟输入

注意:引脚5 ~ 12为NC引脚。它们可以与GND绑定。

DS3231 RTC模块

使用DS3231 IC作为主要组件，一些制造商开发了DS3231 RTC模块与所有必要的组件。如今几乎所有可用的模块都由一个额外的IC 24C32N(或类似的东西)组成。这个辅助IC是一个32Kb大小的EEPROM IC。

由于RTC和EEPROM ic都是通过接口连接的I2C协议，你不需要任何额外的引脚，因为这两个I2C设备可以充当从机，而微控制器充当主机。

本项目使用的DS3231 RTC模块如下图所示。

由于RTC是关于保持时间不考虑电源供应，你可以连接一个3V CR2032锂电池到RTC IC保持时钟滴答。在DS3231模块中，有一个规定，你可以使用背面提供的电池座连接电池。

DS3231 RTC模块的组成和引脚

如前所述，DS3231 IC和24C32 EEPROM IC是典型DS3231 RTC模块板上的主要组件。除此之外，还有其他一些组件，如Power ON LED，一些电阻，电容，一个电池座和连接微控制器的引脚。

下图显示了DS3231 RTC模块上的组件和引脚。

DS3231 RTC模块与Arduino接口

如果您还记得一个使用MicroSD卡适配器的早期项目，我已经设置了一个简单的数据日志记录应用程序，其中传感器的数据被捕获并以文本文件的形式存储在MicroSD卡中。

通过将像DS3231这样的Real Time Clock集成到上述项目中，您可以使用准确的时间细节跟踪数据日志。

因此，将DS3231 RTC模块与Arduino对接具有众多的应用和优势。

线路图

组件的要求

• Arduino UNO
• DS3231 RTC模块
• 16×2液晶显示器
• 微型电路试验板
• 10 kΩ锅
• 连接电线

电路设计

首先，让我开始Arduino和DS3231之间的连接。由于它们之间的接口是I2C，请识别Arduino板上的I2C引脚(如果您使用的不是UNO板)。

在Arduino UNO中，A4和A5是SDA和SCL引脚。将这些引脚与DS3231模块对应的SDA和SCL引脚连接。同时，将RTC模块的VCC和GND连接到Arduino的+5V和GND。

为了查看输出，我使用了LCD模块。将LCD的RS和E引脚连接到引脚7和6上。将LCD的D4-D7与Arduino的5-2连接。

代码

我使用了一个来自Adafruit的名为“RTClib”的特殊库(它是JeeLab的RTC库的一个分叉版本)。从这链接并将解压的文件夹放在Arduino的libraries目录中。

由于通信方式是I2C，所以我也使用了“Wire”库。您不需要下载这个库，因为它与Arduino IDE集成。

工作

Arduino DS3231 RTC模块接口的工作非常简单。Arduino首先用它的从地址(DS3231 IC的0x68)初始化RTC模块。

然后，Arduino更新RTC IC的内部寄存器，显示代码编译和上传到Arduino的日期和时间。上传的日期和时间可以在液晶显示屏上查看。

如果你想让DS3231模块在断开Arduino电源后仍然保持时间，可以连接一个3V锂电池。

应用程序

• 服务器
• 数据记录器
• GPS模块
• 电表