Arduino를 사용한 정확한 시계

날짜 저장 및 계산

날짜는 BC 4713년 1월 1일 월요일부터 경과된 일 수인 율리우스력 날짜로 유지됩니다. 율리우스력 날짜를 계산하고 다시 그레고리력으로 변환하는 루틴이 포함되어 있습니다.

float JulianDate(int iday, int imonth, int iyear) { // 율리우스력 날짜 계산(20,000년까지 테스트) unsigned long d =iday; 부호 없는 긴 m =imonth; unsigned long y =iyear; if (m <3) { m =m + 12; y =y - 1; } 부호 없는 긴 t1 =(153 * m - 457) / 5; 부호 없는 긴 t2 =365 * y + (y / 4) - (y / 100) + (y / 400); return 1721118.5 + d + t1 + t2;}void GregorianDate(float jd, int &iday, int &imonth, int &iyear) { // 참고 2100은 다음 건너뛴 윤년입니다. 건너뛴 윤년을 보상합니다. unsigned long f =jd + 68569.5; 부호 없는 긴 e =(4.0 * f) / 146097; 부호 없는 긴 g =f - (146097 * e + 3) / 4; 부호 없는 긴 h =4000ul * (g + 1) / 1461001; 부호 없는 긴 t =g - (1461 * h / 4) + 31; 부호 없는 긴 u =(80ul * t) / 2447; 부호 없는 긴 v =u / 11; iyear =100 * (e - 49) + h + v; imonth =u + 2 - 12 * v; iday =t - 2447 * u / 80;} 

조정 버튼

모드 버튼은 현재 모드를 시간 표시에서 시간 설정, 연도 설정, 날짜 설정, 속도 조정 설정으로 이동하고 다시 시간 표시로 이동합니다. 이들 각각은 설명이 필요 없으며 다른 2개의 버튼을 사용하여 현재 설정을 조정합니다.

시계가 작동 중일 때 시간이 증가하거나 감소하는 경우 속도 조정 설정 모드에 액세스하고 위/아래 버튼을 사용하여 한 번에 5초씩 증가 또는 감소시켜 속도 조정을 변경할 수 있습니다.

코드

시계 프로그램Arduino

// Paul Brace - 2021년 2월// Arduino를 사용하여 만든 날짜가 있는 간단한 시계 - RTC 모듈 없음// 프로그램에 시간 수정 조정이 통합되어 내부// 클럭 속도 정확하지 않음 시간을 설정하려면// 모드 버튼(핀 2)은 시간 설정, 날짜 및 실행 설정을 토글합니다.// 버튼 1(핀 3)은 분 및 월을 증가시키고 년/속도 조정을 감소시킵니다.// 버튼 2(핀 4)는 시간 및 일을 증가시키고 증가 Year./speed adj// 24시간 표시// 표시용 라이브러리 드라이버 포함:#include // LiquidCrystal lcd( RS, EN, D4,D5, D6, D7)LiquidCrystal lcd(12, 13 , 6, 7, 8, 9); // LCD 객체를 생성하고 핀을 할당합니다.// 버튼과 버저 연결을 정의합니다.#define MODE_BUTTON 2#define HOUR_BUTTON 3 // 같은 버튼을 다른 정의로 ​​정의합니다.#define UP_BUTTON 3 // 코드를 이해하기 쉽게 만듭니다. #define DAY_BUTTON 3#define MINUTE_BUTTON 4 // 같은 버튼은 #define DOWN_BUTTON 4 // 코드를 이해하기 쉽게 만듭니다. #define MONTH_BUTTON 4// 현재 모드 설정#define SHOW_TIME 1 // 1 =실행 중 - 표시 시간#define SET_TIME 2 // 2 =시간 설정 #define SET_YEAR 3 // 3 =연도 설정#define SET_DATE 4 // 4 =일/월 설정 #define SET_SPEED_ADJ 5 // 5 =speedCorrection 변수 수정int speedCorrection =3545; // 내 Nano 시계가 시간당 느리게 실행되는 시간(밀리초)// 빠르게 실행 중인 경우 여기에 음수// Arduino와 일치하도록 변경// 인터럽트에서 변경된 휘발성 변수 및 우리는// 시스템이 읽기를 강제로 수행해야 합니다. 실제 변수 // 인터럽트 외부에서 사용되고 캐시된 버전을 사용하지 않는 경우 volatile unsigned long currentTime; // 자정부터 밀리초 단위의 기간 unsigned long lastTime =-1000; // ShowTime이 호출된 lastTime은 -1000으로 초기화되어 즉시 휘발성 unsigned long elapsed를 표시합니다. // 지연 및 시간 계산에 사용되는 타이머 unsigned long millisecondsInADay; // 24시간의 밀리초 unsigned long millisecondsInHour; // 1시간의 밀리초 int currentMode; // 1 =실행 - 시간 표시// 2 =설정된 시간// 3 =설정된 연도// 4 =일/월 setfloat currentDate; // 율리우스력 datefloat lastDate =0.0; // ShowDate가 호출된 마지막 날짜int currentDay;int currentMonth;int currentYear;char *dayArray[] ={ "Tue. ", // 컴파일러 경고를 표시하지만 잘 작동합니다. "Wed. ", "Thur. ", "Fri . ", "토요일", "일요일", "월요일" };void setup() { // 시간 인터럽트 설정 - millis()는 50일 후에 롤오버되므로 // 우리는 자체 밀리초 카운터를 사용하고 있습니다. // 매일 끝에서 재설정할 수 있습니다. TCCR0A =(1 < millisecondsInADay)) { //Next day // 리셋 시간 동안 인터럽트 중지 noInterrupts(); 현재 시간 -=millisecondsInADay; 인터럽트(); 현재날짜++; } // 매 시간이 끝날 때 // Arduino 시계의 부정확성을 위해 경과 시간을 조정합니다. if (elapsed>=millisecondsInHour) { noInterrupts(); // 느린/빠른 실행 Arduino 클럭의 시간 조정 currentTime +=speedCorrection; // 다음 시간 경과를 계산하도록 재설정 =0; 인터럽트(); } // 눌려진 버튼이 있는지 확인 CheckButtons(); // 현재 모드를 기반으로 디스플레이 표시 switch (currentMode) { case SHOW_TIME:// 현재 시간 및 날짜 표시 ShowTime(currentTime); 날짜 표시(현재 날짜); 부서지다; case SET_TIME:// 시간 설정 화면 표시 ShowTimeSet(currentTime); 부서지다; case SET_YEAR:// 연도 설정 화면 표시 ShowYearSet(currentDate); 부서지다; case SET_DATE:// 요일과 월을 설정하는 화면 표시 ShowDDMMSet(currentDate); 부서지다; case SET_SPEED_ADJ:// 속도 보정을 위한 표시 화면 ShowSpeedSet(); 부서지다; } Wait(150);}// 비교 시간에 도달하면 인터럽트가 호출됩니다. // 따라서 OCR0A 레지스터 설정을 기반으로 // 밀리초에 한 번 호출됩니다. ISR(TIMER0_COMPA_vect) { if (currentMode !=SET_TIME ) 현재 시간++; elapsed++;}float JulianDate(int iday, int imonth, int iyear) { // 율리우스력 날짜 계산(20,000년까지 테스트) unsigned long d =iday; 부호 없는 긴 m =imonth; unsigned long y =iyear; if (m <3) { m =m + 12; y =y - 1; } 부호 없는 긴 t1 =(153 * m - 457) / 5; 부호 없는 긴 t2 =365 * y + (y / 4) - (y / 100) + (y / 400); return 1721118.5 + d + t1 + t2;}void GregorianDate(float jd, int &iday, int &imonth, int &iyear) { // 참고 2100은 다음 건너뛴 윤년입니다. 건너뛴 윤년을 보상합니다. unsigned long f =jd + 68569.5; 부호 없는 긴 e =(4.0 * f) / 146097; 부호 없는 긴 g =f - (146097 * e + 3) / 4; 부호 없는 긴 h =4000ul * (g + 1) / 1461001; 부호 없는 긴 t =g - (1461 * h / 4) + 31; 부호 없는 긴 u =(80ul * t) / 2447; 부호 없는 긴 v =u / 11; iyear =100 * (e - 49) + h + v; imonth =u + 2 - 12 * v; iday =t - 2447 * u / 80;}void SplitTime(unsigned long curr, unsigned long &ulHour, unsigned long &ulMin, unsigned long &ulSec) { // 밀리초 카운트에서 HH:MM:SS 계산 ulSec =curr / 1000; ulMin =ulSec / 60; ulHour =ulMin / 60; ulMin -=ulHour * 60; ulSec =ulSec - ulMin * 60 - ulHour * 3600;}unsigned long SetTime(unsigned long ulHour, unsigned long ulMin, unsigned long ulSec) { // 자정부터 현재 시간까지의 밀리초 수 설정 return (ulHour * 60 * 60 * 1000) + (ulMin * 60 * 1000) + (ulSec * 1000);}void Wait(unsigned long value) { // 자체 거래 함수 생성 // TCCR0A에 자체 인터럽트를 설정했습니다 // 따라서 millis() 및 delay()는 더 이상 unsigned long startTime =elapsed를 작동하지 않습니다. while ((elapsed - startTime)  12) { iMonth =1; } // 현재 설정에 따라 저장 날짜 설정 currentDate =JulianDate(iDay, iMonth, iYear); } if (digitalRead(DAY_BUTTON) ==LOW) { // 전진일 int iDay; int iMonth; int iYear; GregorianDate(현재 날짜, iDay, iMonth, iYear); 아이데이++; 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; } // 현재 설정을 기반으로 저장된 날짜 설정 // 이후에 월을 조정하면 날짜가 유효하지 않습니다. // 표시는 다음 유효한 날짜로 진행됩니다. currentDate =JulianDate(iDay, iMonth, iYear); } 부서지다; case SET_SPEED_ADJ:// 보정을 5밀리초씩 늘리거나 줄입니다. if (digitalRead(UP_BUTTON) ==LOW) { speedCorrection +=5; } if (digitalRead(DOWN_BUTTON) ==LOW) { speedCorrection -=5; } 부서지다; } }}String FormatNumber(int value) { // 필요한 경우 선행 0을 추가하려면 if (value <10) { return "0" + String(value); } else { 반환 문자열(값); }}void ShowTime(unsigned long value) { // 1초에 한 번 디스플레이 업데이트 // 또는 자정이 넘어갈 때 if ((value> lastTime + 1000) || (value  
Arduino 타이머 프로그램Arduino 
 이 프로그램은 경과된 밀리초 수를 직렬 포트로 보낸다. 2초.
// Paul Brace Feb 2021// 해당 처리 스크립트와 함께 사용// 여기에서 millis()와 비교하기 위해 // Processing 컴퓨터 사용 clockint inByte =0; unsigned long firstReading =100000; // 처음 읽을 때 millis() sentvoid setup() { Serial.begin(9600); // Hello 바이트를 Processing으로 보냅니다. sayHello();}void loop() { // 직렬 포트에서 바이트를 받으면 // 읽고 버리고 현재 // millis() 값을 보냅니다. if (Serial. available()> 0){ // 들어오는 바이트를 얻습니다. inByte =Serial.read(); // 첫 번째 읽기 처리 이후 경과된 시간을 보냅니다. Serial.print(millis() - firstReading); Serial.print('E'); // 2초마다 반복합니다. delay(2000); }}void sayHello(){ // 직렬 포트를 사용할 수 있을 때까지 기다렸다가 // Hello 바이트를 전송하여 핸드셰이크를 시작합니다. while (Serial.available() <=0){ Serial.print('Z'); // Hello라고 말하도록 처리에 Z를 보냅니다. delay(200); } firstReading =millis();}
 
타이머 테스트 스크립트 처리처리 중 
 Arduino에서 보낸 밀리초를 읽고 처리 중인 경과된 밀리초와 비교하는 Processing용 스크립트입니다.
// Paul Brace Feb 2021// Arduino에서 millis()를 받아 다음과 비교하는 스크립트입니다. 내부 millis() to// Arduino 시계의 부정확성을 평가합니다.// 컴퓨터 시계가 정확하다고 가정합니다.// -ve =Arduino가 느리게 실행되고 있으므로 시계 프로그램에서 +ve 조정으로 입력// +ve =Arduino는 빠르게 실행되므로 클럭을 낮추기 위해 -ve 조정으로 입력하십시오.import processing.serial.*;SerialSerialPort; // 직렬 포트 생성 objectint[] serialBytesArray =new int[15]; // 들어오는 바이트열을 저장할 배열int bytesCount =0; // 수신된 현재 바이트 수boolean init =false; // 문자를 수신하여 핸드셰이크가 완료될 때까지 거짓 Zint fillColor =255; // 초기 채우기 정의 colorlong mills =0; // 마지막으로 읽은 값long first =0; // 한 시간 동안의 차이를 계산할 수 있도록 수신된 첫 번째 밀의 시간; // 첫 번째 밀 수신 이후 경과된 밀리 수long firstReading =100000; // 아두이노로부터 받은 첫 번째 메시지 처리 중 millis() DiffPerHour =0; // 첫 1시간 경과 후의 차이 int inByte; // 마지막 바이트 readvoid setup() { // 일부 캔버스 및 그리기 매개변수 정의 size(500, 500); 배경(70); 노스트로크(); // 모든 직렬 장치 목록을 인쇄하여 Arduino에 설정할 장치를 알 수 있습니다. // 올바른 포트가 아래에 설정되지 않은 경우 프로그램을 실행하고 편집해야 합니다. printArray(Serial.list()); // 직렬 통신 문자열을 인스턴스화합니다. thePortName =Serial.list()[1]; theSerialPort =new Serial(this, thePortName, 9600);}void draw() { // 디스플레이 시간 설정 background(70); 채우기(채우기 색상); 텍스트 크기(25); 텍스트(시() + ":" + 분() + ":" + 초(), 50, 50); // Arduino에서 보낸 마지막 읽기 millis text("Incoming elapsed:" + mills, 50, 100); // Processing에서 처음 읽은 이후 경과된 현재 text("Local elapsed:" + (now - firstReading), 50, 150); // 현재 차이를 표시합니다. text("Diff:" + (mills - (현재 - firstReading)), 50, 200); // 1시간이 지났는지 확인하고 첫 시간이 차이를 저장하는지 확인 if (((now - firstReading)>=3600000) &&(DiffPerHour ==0)){ DiffPerHour =mills - (now - firstReading); } // 첫 번째 차이와 첫 번째 시간 이후의 차이 표시 text("Diff after 1 hour:" + DiffPerHour, 50, 300);}void serialEvent(Serial myPort) { // 직렬 포트에서 바이트 읽기 inByte =myPort.read(); if (init ==false) { // 아직 핸드셰이크되지 않은 경우 핸드셰이크 확인 확인 byte if (inByte =='Z') { // 읽은 바이트가 Z인 경우 myPort.clear(); // 직렬 포트 버퍼 지우기 init =true; // 첫 번째 hello가 있다는 사실을 저장합니다. myPort.write('Z'); // Arduino에게 더 많은 것을 보내도록 지시 if (first ==0){ first =millis(); } } } else { // 첫 번째 hello가 이미 있는 경우 // 직렬 포트의 최신 바이트를 배열에 추가 if (inByte !=69) { // 메시지 문자 E의 끝을 확인하지 않음 if (bytesCount <14) { 직렬바이트 배열[bytesCount] =inByte; 바이트 수++; } } if (inByte ==69) { // 메시지 끝 // 현재 경과된 현지 시간 저장 =millis(); // 들어오는 millis()를 계산합니다. mills =0; for (int i =1; i <=bytesCount; i++) { mills +=(serialBytesArray[i - 1] - 48) * pow(10, (bytesCount - i)); } // 다음 메시지를 받을 준비가 되었다고 가정합니다. // 이것이 첫 번째 판독이면 첫 번째 차이를 설정합니다. if (firstReading ==100000) { firstReading =now; } myPort.write('Z'); // bytesCount 재설정:bytesCount =0; } }}
  
 
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