RTC 모듈:쉬운 프로젝트를 위한 절대 가이드

정확한 시간 측정이 필요한 전자 장치가 있습니까? 아니면 프로젝트에서 초, 분, 시간, 심지어 월까지 계산해야 합니까?

글쎄, 당신이 그것에 대해 어떻게 가야할지 모른다면 걱정하지 마십시오. 당신은 올바른 위치에 있습니다. 전력이 없을 때에도 시간 기록이 필요한 프로젝트는 까다로울 수 있습니다. 고맙게도 문제가 해결되었습니다.

RTC(실시간 시계) 모듈만 있으면 됩니다. 따라서 이 기사에서는 RTC 모듈에 대한 모든 것을 살펴보고 RTC 모듈 회로를 사용하여 쉽게 프로젝트를 만드는 방법을 보여줍니다.

준비 되었나요? 그럼 시작하겠습니다!

RTC 모듈이란 무엇입니까?

RTC 모듈

실시간 시계(RTC)는 일반적으로 최신 컴퓨터, 서버 또는 임베디드 시스템에서 볼 수 있는 집적 회로 시계 모듈입니다. 또한 RTC 모듈에는 한 가지 목적이 있습니다. 시간 기록.

이 장치는 초, 분, 시간 및 년을 셀 수 있습니다. 또한 다양한 시간 측정 애플리케이션을 정확하게 처리할 수 있습니다.

RTC 모듈은 어떻게 작동합니까?

RTC는 이처럼 중요한 역할을 하기 때문에 시스템이 꺼져 있어도 시간을 유지합니다. 이러한 이유로 RTC는 알람 시계 또는 모바일 장치에서 발견되는 예약된 전원과 같은 이벤트에서 시스템을 켜는 트리거 역할을 할 수 있습니다.

RTC는 이를 어떻게 달성합니까? 음, 이 집적 회로는 시스템에 전원을 공급하는 것과 다른 전원에서 작동합니다. 따라서 RTC는 저전력 상황이나 정전 상황에서도 지속적으로 작동할 수 있습니다. 또한 RTC를 실행하는 데 약간의 전류만 필요합니다.

또한 구형 RTC 모듈은 대체 전원으로 리튬 배터리를 사용하는 반면 최신 버전은 슈퍼커패시터 또는 보조 배터리를 사용합니다. 이제 두 RTC IC 사이에 차이점이 있습니다.

슈퍼커패시터가 있는 실시간 클록 모듈에는 충전식 기능이 있으며 회로에 납땜할 수 있습니다. 반면에 보조 배터리가 있는 RTC는 대부분의 소비자 등급 마더보드에서 찾을 수 있기 때문에 더 일반적입니다. 이 경우 RTC는 단일 배터리에서 전원을 얻습니다. 따라서 이 배터리를 제거하면 RTC가 재설정되고 시작점으로 다시 전송됩니다.

또한 실시간 클록 모듈은 수정 발진기를 사용하여 시간을 조절합니다. 따라서 클럭 신호가 필요하지 않기 때문에 일반 하드웨어 클럭과 다릅니다.

DS3231 RTC 모듈 기능 및 사양

다음은 DS3231 모듈의 기능 및 사양입니다.

기능

DS3231 RTC 모듈은 초, 분, 시간, 일, 월, 년 단위로 계산할 수 있습니다.
작동에 높은 전력이 필요하지 않음
백업 전원으로 CR2032 배터리를 사용합니다. 배터리는 최대 3년 동안 사용할 수 있습니다.
크기가 작습니다
DS3231 RTC 모듈을 에이징 트림 레지스터로 사용할 수 있습니다.
이 모듈의 구형파 출력을 프로그래밍할 수 있습니다.
3°C의 추가 정확도를 가진 디지털 온도 센서와 함께 제공됩니다.
RTC 모듈은 400Khz I2C 인터페이스를 사용합니다.
시간 알람도 2개 있습니다.
이 RTC 모듈의 정확도는 -40°C ~ + 85°C의 경우 +3.5ppm ~ -3.5ppm, 0°C ~ +40°C의 경우 +2ppm ~ -2pmm입니다.
정전이 발생할 때마다 자동으로 배터리 전원으로 전환됩니다.

사양

DS3231 RTC 모듈은 다음 전압에서 작동합니다. 2.3v – 5.5v
저전압에서 이 RTC 모듈을 사용할 수 있습니다.
배터리 전원을 사용하면 500mA만 소비합니다.
SDA 및 SCL 최대 전압은 VCC =0.3V입니다.
작동 온도는 -45°C ~ +80°C입니다.

응용 프로그램

다음은 DS3231의 애플리케이션을 이해할 때 고려해야 할 몇 가지 사례입니다.

회로의 전력 소비 문제가 우려된다면 DS3231을 실행하는 데 많은 양의 전력이 필요하지 않습니다. 따라서 모바일 시스템 애플리케이션이나 컴퓨터 주변기기에서 이 모듈을 사용할 수 있습니다.
시장에 수많은 RTC 모듈이 있음에도 불구하고 DS3231은 최고의 정확도로 잘 알려져 있습니다. 따라서 프로젝트의 정확한 시간과 날짜를 찾고 있다면 DSC3231에 필요한 것이 있습니다. DS3231은 다른 RTC 모듈보다 업데이트된 시간을 유지할 수 있습니다.
고속 통신이 필요한 경우 DS3231 RTC 모듈은 모든 고속 TWI 인터페이스와 통신할 수 있으므로 로봇 공학, 게임 및 서버 애플리케이션과 같은 애플리케이션에 적합합니다.
또한 DS3231을 12시간 및 24시간 동안 사용하여 애플리케이션, 특히 GPS 애플리케이션을 찾을 수 있습니다.
몇 가지 알람 시계 속성과 온도 센서가 있어 유틸리티 전력계 애플리케이션과 같은 다른 여러 애플리케이션에 더 유용합니다.

DS3231 RTC 핀 구성

DS3231 RTC 핀 구성

DS321에는 6개의 터미널이 있습니다. 그러나 이 핀 중 2개를 반드시 사용해야 하는 것은 아닙니다. 따라서 우리는 주로 4개의 단자 또는 핀을 가지고 있습니다. 그리고 모듈의 추가 측면에서 볼 수 있습니다. DS3231 RTC 모듈의 핀 구성은 다음과 같습니다.

PIN 이름	설명
VCC	에너지원의 양극 단자에 연결
GND	지면에 연결
SDA	직렬 데이터의 핀(I2C 인터페이스)
SCL	직렬 시계의 핀(I2C 인터페이스)
SQW	구형파 출력의 핀
32K	32k 발진기의 출력

DS3231 RTC 모듈 사용 방법

I2C 인터페이스를 통해서만 DS3231 RTC 모듈과 통신할 수 있습니다. I2C 인터페이스는 DS3221에서 송수신되는 데이터를 처리합니다. 따라서 I2C를 통해 시간과 날짜에 대한 모든 정보를 얻을 수 있습니다.

DS3231 및 I2C

또한 모듈과 I2C 간의 전송이 복잡합니다. 또한 통신은 바이트 형식으로 이루어집니다. 따라서 DS3231과 관련하여 특별히 작성된 라이브러리를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 왜요? 음, 라이브러리를 사용하면 의사 소통이 향상됩니다. 따라서 DS3231 라이브러리를 다운로드하고 프로그램을 사용하여 호출할 수 있습니다.

따라서 헤더 파일을 포함하면 컨트롤러가 통신을 시작하고 시간과 날짜를 표시합니다. 또한 이러한 라이브러리를 사용하여 알람을 쉽게 제어하고 설정할 수 있습니다.

또한 전력이 부족하거나 없을 때 RTC 모듈은 대신 자동으로 배터리에서 전력을 공급받아 칩이 지속적으로 정확한 시간과 데이터를 제공할 수 있도록 합니다. 시스템이 다시 시작되면 컨트롤러와 모듈 간의 통신은 오류 없이 계속될 수 있습니다.

프로젝트:Arduino 캘린더 시계

이 섹션에서는 Arduino에서 실시간 시계를 사용하고 Arduino 달력 시계 프로젝트를 빌드하는 방법을 배웁니다.

회로 설계

다음은 DS3231 RTC 모듈을 사용하는 간단한 Arduino 달력 시계의 디자인입니다. IC2 때문에 우리는 모든 장치를 단 4개의 와이어로 구성된 공통 버스에 연결했습니다.

Arduino 달력 시계의 회로도

필요한 구성 요소

이 프로젝트에 필요한 자료는 다음과 같습니다.

(1) 아두이노 우노
(1) 브레드보드
(1) 16×2 I2C 문자 LCD
점퍼 와이어
(1) DS3232 실시간 클록 모듈

코드

여기에서는 라이브러리를 사용하고 사용자 정의 함수를 만들어 코드를 더 쉽고 읽기 쉽게 만들 것입니다. 따라서 이 프로젝트는 다음 라이브러리를 사용합니다.

와이어. I2C 인터페이스용 h 라이브러리
I2C 16×2 LCD 모듈용 LiquidCrystal_I2C.h 라이브러리(Frank de Brabander 작성)
DS3231 RTC 모듈용 RTClib.h 라이브러리(Adafruit 제공)

이러한 라이브러리를 다운로드한 후 #include 를 통해 코드에 추가하십시오. 키워드. 그래서, 우리는 두 개의 객체를 설정할 것입니다. 첫 번째는 lcd()이고 다른 하나는 rtc입니다. 이 두 개체는 LCD 및 DS3231 모듈과 통신하는 데 도움이 됩니다.

LCD() 및 rtc용 코드

다음으로 코드를 쉽게 관리할 수 있도록 두 개의 사용자 지정 함수를 만듭니다. updateRTC()는 코딩할 첫 번째 함수입니다. 사용자에게 현재 날짜와 시간을 묻고 그 입력으로 RTC의 내부 시계를 업데이트하는 기능입니다.

updateRTC()용 코드

다음으로 생성할 함수는 updateLCD() 함수입니다. LCD가 표시할 텍스트를 업데이트하는 역할을 합니다.

updateLCD() 2용 코드

코드 생성을 위한 마지막 단계는 Arduino의 일반 함수인 setup() 및 loop()를 추가하는 것입니다. 다음은 두 기능에 대한 코드입니다.

코드 설정()

코드 루프()

마지막으로 코드를 업로드하면 Arduino Uno가 LCD에 날짜와 시간을 표시하기 시작합니다.

반올림

RTC 모듈은 회로에 시간 기록 기능을 추가하는 저렴하고 간단한 방법입니다. 우리가 보여드린 것은 표면의 흠집일 뿐입니다. 더 만지작거리면 이 모듈을 사용하는 다른 재미있는 방법을 많이 찾을 수 있습니다.

시장에서 DS3231을 찾을 수 없다면 DS12C997과 DS1307이 동급이라는 점을 언급할 가치가 있습니다. 또한 위에서 언급한 Arduino 프로젝트의 경우 직렬 모니터를 사용하여 프로젝트의 날짜와 시간을 수정할 수 있습니다. 당신이해야 할 모든 문자 "U"를 입력하고 프롬프트를 따르십시오. 이 기사를 마무리합니다. 질문이 있는 경우 언제든지 연락해 주시면 기꺼이 도와드리겠습니다.

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