29. RTC(Real Time Clock) Setting

Step 1 개요

우리가 일상생활에서 시계는 모든 사람들이 사용하는 물건입니다. 디지털시계는 어떤 원리로 만들어지는 지 실제로 구현해보고 싶었습니다. 디지털시계를 만들려면 RTC DS1302모듈

이 있어여 합니다.이 모듈로 로 연도,날짜, 시,분,요일을 세팅하는 것을 구현해 보겠습니다.

원래 목적은 실제로 날짜를 조정해서 시계가 작동되게 하는 것인데 인터넷에서 예시로 나온 것을 못 찾았습니다. 여기서는 화면 조정하는 가변저항을 사용했고 버튼을 이용하여 QAPASS 1602 모니터에 디스플레이하는 것으로 하겠습니다. 

우선 전체 모습은 다음과 같습니다. 조립하는데 상당히 시간이 소요되었습니다.

Step 2. 재료

아두이노, 시계모듈, 가변저항, 버튼 2개, 16X2 모니터 1개, 브레드보드,점퍼선

RTC(DS1302)

점퍼선

아두이노

가변저항

Bread Board

LCD(16X2)

Button

Step 3. 회로도

위 그림을 클릭하여 확대화면을 보시기 바랍니다.

시계센서는 상단에 있는 RTC(Real Time Clock)이고 아래 가변저항은 LCD화면을 조정하는 역할을 합니다. 브레드보드 왼쪽 버튼 2개가 있는데 왼쪽 버튼은 누를 때 마다 숫자가 올라가는 역할을 하고 오른쪽 버튼은 시,분초, 일, 월, 연도, 요일을 선택하는 역할을 합니다.

Step 4. Code

 / Include header files
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal.h>

// LCD pin definitions
#define RS 9
#define E 10
#define D4 8
#define D5 7
#define D6 6
#define D7 5

LiquidCrystal lcd(RS, E, D4, D5, D6, D7);

 // Interrupt 0 is hardware pin 4 (digital pin 2)
int btnSet = 0;
// Interrupt 1 is hardware pin 5 (digital pin 3)
int btnSel = 1;

// Interrupt state
int togBtnSet = false;
int togBtnSel = false;

// Time and date variables
int tmpHour = 0;
int tmpMinute = 0;
int tmpDate = 0;
int tmpMonth = 0;
int tmpYear = 0;
int tmpDay = 0;
int tmpSecond = 0;

int counterVal = 0;

// Variable to keep track of where we are in the "menu"
int myMenu[6]; // 0=Hour, 1=Minutes, 2=date, 3=MOnth, 4=Year, 5=DOW
int menuCounter = 0;

// A array of the weekday
char* days[] = { "NA", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fre", "Sat", "Sun" };

void setup() {
  // Interrupt declaration, execute increaseValue/nextItem function
  // when btnXXX is RISING
 
  attachInterrupt(btnSet, increaseValue, RISING);
  attachInterrupt(btnSel, nextItem, RISING);
  Wire.begin();
  lcd.begin(16,2);
  showWelcome();
}

// Interrupt function
void increaseValue()
{
  // Variables
  static unsigned long lastInterruptTime = 0;
  // Making a timestamp
  unsigned long interruptTime = millis();

  // If timestamp - lastInterruptTime is greater than 200
  if (interruptTime - lastInterruptTime > 200)
  {
    // Toggle the variable
    togBtnSet = !togBtnSet;
    // Increase the counterVal by 1
    counterVal++;
  }
  // Setting lastInterruptTime equal to the timestamp
  // so we know we moved on
  lastInterruptTime = interruptTime;
}

// Next menuItem Interrupt function
void nextItem()
{
  static unsigned long lastInterruptTime = 0;
  unsigned long interruptTime = millis();

  if (interruptTime - lastInterruptTime > 200)
  {
    togBtnSel = !togBtnSel;
    // Increase the menu counter so we move to next item
    menuCounter++;
    // Placing the counterVal in the menucounters array position
    myMenu[menuCounter] = counterVal;
    // Reset counterVal, now we start at 0 on the next menuItem
    counterVal = 0;
  }
  lastInterruptTime = interruptTime;
}

// Function that convert decimal numbers to binary
byte decToBCD(byte val)
{
  return ((val/10*16) + (val));
}

// Short welcome message, now we know everything is OK
void showWelcome()
{
  lcd.setCursor(2,0);
  lcd.print("Hello world.");
  lcd.setCursor(3,1);
  lcd.print("I'm alive.");
  delay(500);
  lcd.clear();
}

// Funcion to set the hour
void setHour()
{
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("Set hour.       ");
 // Checks if interrupt has occured = button pressed
 if (togBtnSet)
 {
  // Update array value with counterVal
  myMenu[menuCounter] = counterVal;
  lcd.setCursor(7,1);
  // Print the new value
  lcd.print(myMenu[menuCounter]); lcd.print("  ");
 }
 else
 {
  // Update array value with counterVal
  myMenu[menuCounter] = counterVal;
  lcd.setCursor(7,1);
  // Print the new value
  lcd.print(myMenu[menuCounter]); lcd.print("  ");
 }
}

// Function to set minutes
void setMinute()
{
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("Set minute.     ");
  if (togBtnSet)
  {
  myMenu[menuCounter] = counterVal;
    lcd.setCursor(7,1);
    lcd.print(myMenu[menuCounter]); lcd.print("  ");
  }
  else
  {
  myMenu[menuCounter] = counterVal;
    lcd.setCursor(7,1);
    lcd.print(myMenu[menuCounter]); lcd.print("  ");
  }
}

// Function to set date
void setDate()
{
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("Set date.       ");
  if (togBtnSet)
  {
    myMenu[menuCounter] = counterVal;
    lcd.setCursor(7,1);
    lcd.print(myMenu[menuCounter]); lcd.print("  ");
  }
  else
  {
  myMenu[menuCounter] = counterVal;
    lcd.setCursor(7,1);
    lcd.print(myMenu[menuCounter]); lcd.print("  ");
  }
}

// Function to set month
void setMonth()
{
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("Set month.      ");
  if (togBtnSet)
  {
  myMenu[menuCounter] = counterVal;
    lcd.setCursor(7,1);
    lcd.print(myMenu[menuCounter]); lcd.print("  ");
  }
  else
  {
  myMenu[menuCounter] = counterVal;
    lcd.setCursor(7,1);
    lcd.print(myMenu[menuCounter]); lcd.print("  ");
  }
}

// Function to set year
void setYear()
{
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("Set year.       ");
  if (togBtnSet)
  {
  myMenu[menuCounter] = counterVal;
    lcd.setCursor(7,1);
    lcd.print(myMenu[menuCounter]); lcd.print("  ");
  }
  else
  {
  myMenu[menuCounter] = counterVal;
    lcd.setCursor(7,1);
    lcd.print(myMenu[menuCounter]); lcd.print("  ");
  }
}

// Function to set the day of week
void setDOW()
{
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("Set day (1=mon).");
  if (togBtnSet)
  {
  myMenu[menuCounter] = counterVal;
    lcd.setCursor(7,1);
    lcd.print(myMenu[menuCounter]); lcd.print("  ");
  }
  else
  {
  myMenu[menuCounter] = counterVal;
    lcd.setCursor(7,1);
    lcd.print(myMenu[menuCounter]); lcd.print("  ");
  }
}

// Write the data to the RTC
void writeRTC()
{
  Wire.beginTransmission(0x68);
  Wire.write(0); // Start address
  Wire.write(0x00); // seconds
  Wire.write(decToBCD(myMenu[1])); // convert tmpMinutes to BCD and write them
  Wire.write(decToBCD(myMenu[0]));  // convert tmpHour to BCD and write them
  Wire.write(decToBCD(myMenu[5]));  // convert tmpDay to BCD and write them
  Wire.write(decToBCD(myMenu[2]));  // convert tmpDate to BCD and write them
  Wire.write(decToBCD(myMenu[3]));  // convert tmpMonth to BCD and write them
  Wire.write(decToBCD(myMenu[4]));  // convert tmpYear to BCD and write them
  Wire.write(0b00010000); // enable 1Hz Square wave on PIN7
  Wire.endTransmission(); // close the transmission
}

// Show the time
// You need to use the other program to see the RTC is working
void showTime()
{
 
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.print("    ");
    lcd.print(myMenu[0]); lcd.print(":"); // hour
    lcd.print(myMenu[1]); lcd.print(":"); lcd.print("00       "); // minute
    lcd.setCursor(3,1);
    lcd.print(days[myMenu[5]]); lcd.print(" "); // DOW
    lcd.print(myMenu[2]); lcd.print("."); // date
    lcd.print(myMenu[3]); lcd.print("."); // month
    lcd.print(myMenu[4]); lcd.print("   "); // year
    lcd.setCursor(10,0);
   
// Call the writeRTC function
writeRTC();
}

void loop()
{
  if (menuCounter == 0)
  {
    setHour();
  }
  if (menuCounter == 1)
  {
    setMinute();
  }
  if (menuCounter == 2)
  {
    setDate();
  }
  if (menuCounter == 3)
  {
    setMonth();
  }
  if (menuCounter == 4)
  {
    setYear();
  }
  if (menuCounter == 5)
  {
    setDOW();
  }
  if (menuCounter == 6)
  {
    showTime();
  }

}

참고 사이트: https://www.allaboutcircuits.com/projects/how-to-use-rtc-with-arduino-and-lcd/

Step 5. 시연동영상