Для следующего проекта, попались мне в руки два таких шилда:
Arduino LCD KeyPad Shield (SKU: DFR0009) - Robot Wiki
Текстовый экран 16x2 плюс четыре кнопки с помощью делителя напряжения заведенные на пин A0
Руки зачесались...
Понятно, что это 1001 проект "часы на ардуине" и можно просто взять что-то готовое. Но у меня две цели: поиграться с модулями и показать как "вырастает проект". Правильный, с моей точки зрения, процесс. В противовес тому, как многие новички пытаются "накупить железо", составить 1000 "хотелок" и запустить все это сразу.
Итак, раз мы будем идти мелкими шагами - откладываем пока наш экран в сторону. Для начала освоимся с часами.
Железная составляющая
Подключаем их в соотвествии с wiki-производителя:
Но у меня плата - Arduino Mega. У нее шина I2C (по ней передает данные модуль часов) расположены не на A4,A5, а на D20,D21
Поэтому я подключал SDA->D20 , SLC->D21
Если у вас другая плата - можете сверится с этой табличкой:
| Плата | I2C / TWI pins |
| Uno, Ethernet | A4 (SDA), A5 (SCL) |
| Mega2560 | 20 (SDA), 21 (SCL) |
| Leonardo | 2 (SDA), 3 (SCL) |
| Due | 20 (SDA), 21 (SCL) |
Щупаем програмно
Что-бы комфортно работать с часами, на закапываясь в даташиты нам потребуется скачать и установить библиотеку для DS1307. Производитель модуля - предоставляет ее, но мне больше понравилась альтернативная. Вот эта: ds1307new - DS1307 RTC Library with NV-RAM support - Google Project Hosting
Скачиваем ее, распаковываем, забрасываем в папку libraries и пишем первый наш код, проверяющий видит ли ардуина наши часы:
Для перепроверки, отсединяем, скажем, линю SLC. Закрываем, открываем монитор (перезапускаем скетч) и видим что надпись у нас сменилась на "Error!!!! RTC Module not found".
Возвращаем проводок на место и опять видим "RTC Ready". Наш "детектор проблем" - работает.
C одной стороны - хорошо. Модуль посылает нам время и мы научились отправлять его в Serial. С другой... он старается делать это как можно чаще. Насколько хватает пропускной способности Serial. А нам - это не нужно :) Столько дублирования. Поэтому давайте отправлять время в Serial только если, скажем секунды, изменились с прошлого вызова функции.
Теперь наш лог, примет такой вид:
Каждая надпись - появляется раз в секунду. Можно дествительно смотреть как "часы идут".
Кстати, возможно вы заметили что время выглядит "не очень красиво", вмето привычных 18:00:26, у нас получилось 18:0:26. Но так как работа с Serial у нас "вспомогательная", мы не будет отвлекатся на решение этой проблемы. Но вернемся к ней и будем "наводить красоту", когда время будет показываться уже на LCD экране.
// Библиотеки необходимые для работы модуля часов
#include <Wire.h>
#include <DS1307new.h>
void setup(){
Serial.begin(9600);
if(RTC.isPresent()){ // обнаружен ли модуль?
Serial.println("RTC Ready"); // все хорошо
} else {
Serial.println("Error!!!! RTC Module not found"); // сообщаем о проблеме
while(1); // и останавливаем скетч
}
}
void loop(){
}
Заливаем, открываем Serial монитор и надпись:
Возвращаем проводок на место и опять видим "RTC Ready". Наш "детектор проблем" - работает.
А который час?
На данный момент, мы знаем что "модуль часов работает", но хочется увидить "хотя-бы время" (работу с датой я опущу, для сокращения размера статьи - там все аналогично).
Ну что-же давай попробуем вывести время. Что-бы сразу привыкать к "хорошим манерам", не будем сильно захламлять loop(), вынесем вывод времени в отдельную функцию и назовем ее printTimeToSerial() и будем ее вызвать из loop()
void loop(){
RTC.getTime();// получить время от модуля
printTimeToSerial(); // выводим полученное время
}
void printTimeToSerial(){
Serial.print(RTC.hour); // часы
Serial.print(":"); // разделитель
Serial.print(RTC.minute);
Serial.print(":");
Serial.println(RTC.second);
}
В логе (сериал мониторе видим) что-то типа:17:53:35 17:53:35 17:53:35 17:53:35 17:53:35Много, много раз...
C одной стороны - хорошо. Модуль посылает нам время и мы научились отправлять его в Serial. С другой... он старается делать это как можно чаще. Насколько хватает пропускной способности Serial. А нам - это не нужно :) Столько дублирования. Поэтому давайте отправлять время в Serial только если, скажем секунды, изменились с прошлого вызова функции.
// Выводит текущие время в Serial
void printTimeToSerial(){
byte static prevSecond=0; // тут будем хранить, сколько секунд было при прошлом отчете
if(RTC.second!=prevSecond){ // что-то делаем только если секунды поменялись
Serial.print(RTC.hour); // часы
Serial.print(":"); // разделитель
Serial.print(RTC.minute);
Serial.print(":");
Serial.println(RTC.second);
prevSecond=RTC.second; // запомнили когда мы "отчитались"
}
}
Теперь наш лог, примет такой вид:
RTC Ready 18:0:26 18:0:27 18:0:28 18:0:29
Каждая надпись - появляется раз в секунду. Можно дествительно смотреть как "часы идут".
Кстати, возможно вы заметили что время выглядит "не очень красиво", вмето привычных 18:00:26, у нас получилось 18:0:26. Но так как работа с Serial у нас "вспомогательная", мы не будет отвлекатся на решение этой проблемы. Но вернемся к ней и будем "наводить красоту", когда время будет показываться уже на LCD экране.
А точнее?
Получать время - это хорошо. Но его же нужно еще уметь устанавливать. В конечном итоге - будем делать это с помощью кнопок, но пока... сделаем временное решение. Самое простейшие: забъем нужное нам время прямо в скетч. И будем его посылать модулю, если из Serial нам пришел символ 's'
Функция установки времени:
Функция установки времени:
void setSomeTime(){
RTC.stopClock();// останавливаем часы
RTC.fillByHMs(19,15,0); // "подкручиваем стрелки на 19:15:00
RTC.setTime();// отправляем "подкрученное время" самому модулю
RTC.startClock(); // и опять запускаем часы
}
Функция которая слушает команды из Serial
void doSerialCommands(){
if(Serial.available()){ // что-нибудь пришло?
char ch=Serial.read(); // читаем что пришло
switch(ch){
case 's': // команда устновки времени
setSomeTime(); // устанавливаем
break;
// тут, в будущем, мы можем добавлять дополнительные команды
default:;
// на неизвестну команду - ничего не делаем
};
}
}
Все. Нам осталось только вставить вызов doSerialCommand() в loop() для регулярного опроса команда из Serial. После чего наш скетч принимает вид:
// Author: alxarduino@gmail.com
// Sample Clock App for http://alxarduino.blogspot.com
// Библиотеки необходимые для работы модуля часов
#include "Wire.h"
#include "DS1307new.h"
void setup(){
Serial.begin(9600);
if(RTC.isPresent()){ // обнаружен ли модуль?
Serial.println("RTC Ready"); // все хорошо
} else {
Serial.println("Error!!!! RTC Module not found"); // сообщаем о проблеме
while(1); // и останавливаем скетч
}
}
void loop(){
RTC.getTime();// получить время от модуля
printTimeToSerial(); // выводим полученное время
doSerialCommands(); // слушаем и выполняем команды из Serial
}
// Выводит текущие время в Serial
void printTimeToSerial(){
byte static prevSecond=0; // тут будем хранить, сколько секунд было при прошлом отчете
if(RTC.second!=prevSecond){ // что-то делаем только если секунды поменялись
Serial.print(RTC.hour); // часы
Serial.print(":"); // разделитель
Serial.print(RTC.minute);
Serial.print(":");
Serial.println(RTC.second);
prevSecond=RTC.second; // запомнили когда мы "отчитались"
}
}
// устанавливает часы модуля на какое-то заранее определенное время
void setSomeTime(){
RTC.stopClock();// останавливаем часы
RTC.fillByHMS(19,15,0); // "подкручиваем стрелки на 19:15:00
RTC.setTime();// отправляем "подкрученное время" самому модулю
RTC.startClock(); // и опять запускаем часы
}
// слушает из Serial команды и выполняет их. Каждая команда - один символ.
// доступны команды:
// s - установить время указанное в функции setSomeTime()
void doSerialCommands(){
if(Serial.available()){ // что-нибудь пришло?
char ch=Serial.read(); // читаем что пришло
switch(ch){
case 's': // команда установки времени
setSomeTime(); // устанавливаем
break;
// тут, в будущем, мы можем добавлять дополнительные команды
default:;
// на неизвестную команду - ничего не делаем
};
}
}
Заливаем.Открываем Serial Монитор. Набираем s (в нижнем регистре) и нажимает "отправить"
Итого:
- Мы подключили модуль часов DS1307.
- Убедились что Ардуина "его видит" (и сообщает нам если не видит).
- Научились получать от модуля время и отправлять его в Serial.
- Научились устанавливать время модуля по команде из Serial
В следующей части: мы подключим уже LCD и выведем время на него
