Arduino hiển thị thời gian thực (RTC) lên LCD 16×2

Kết nối phần cứng hiển thị thời gian thực lên LCD16x2 sử dụng module RTC DS1307

RTC là viết tắt của từ “Real Time Clock” – đồng hồ thời gian thực. Chức năng của nó là gì? Nó giúp chúng ta theo dõi thời gian hiện tại (thời gian thực) với độ chính xác cao ngay cả khi thiết bị đã bị tắt (ngắt điện ngoài). RTC được ứng dụng nhiều trong các thiết bị điện tử, bao gồm máy tính, điện thoại thông minh, v.v. RTC theo dõi thời gian bằng bộ dao động tinh thể – thạch anh, thường có tần số 32.768 kHz.Ưu điểm của RTC bao gồm:

• Dễ dàng cài đặt
• Tiêu thụ điện năng thấp (sử dụng pin CR2032 lên đến 1 năm)
• Thời gian chính xác

Real Time Clock DS1307(RTC)

Module DS1307 là một trong những module RTC giá cả phải chăng và được sử dụng phổ biến nhất. Nó có thể theo dõi chính xác giây, phút, giờ, ngày, tháng và năm.

Một số tính năng quan trọng của DS1307 là:

• Khả năng tạo sóng vuông có thể lập trình.
• Dòng điện thấp, dưới 500mA trong chế độ sao lưu pin.
• Khả năng thiết lập ngày đến năm 2100.
• Sử dụng chuẩn giao tiếp I2C.

Module DS1307 sử dụng pin CR2023 3 volt. Bộ nhớ EEPROM 24c32 nhúng trên mô-đun này có thể tiết kiệm 32Kb dữ liệu. 

Code chương trình

Thư viện cần dùng:
+ Thư viện hỗ trợ sử dụng module RTC DS1307
+ Thư viện hỗ trợ sử dụng màn hình LCD I2C

Code mẫu:

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include "RTClib.h"

RTC_DS1307 rtc;
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,16,2);

char daysOfTheWeek[7][12] = {"Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"};

void setup () 
{
  Serial.begin(9600);
  lcd.init();   
  lcd.backlight();
  if (! rtc.begin()) 
  {
    lcd.print("Couldn't find RTC");
    while (1);
  }

  if (! rtc.isrunning()) 
  {
    lcd.print("RTC is NOT running!");
  }
  
    rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));//auto update from computer time
    //rtc.adjust(DateTime(2014, 1, 21, 3, 0, 0));// to set the time manualy 
}

void loop () 
{
    DateTime now = rtc.now();
    
    lcd.setCursor(4, 1);
    if(now.hour()<=9)
    {
      lcd.print("0");
      lcd.print(now.hour());
    }
    else {
     lcd.print(now.hour()); 
    }
    lcd.print(':');
    if(now.minute()<=9)
    {
      lcd.print("0");
      lcd.print(now.minute());
    }
    else {
     lcd.print(now.minute()); 
    }
    lcd.print(':');
    if(now.second()<=9)
    {
      lcd.print("0");
      lcd.print(now.second());
    }
    else {
     lcd.print(now.second()); 
    }
    lcd.print("   ");

    lcd.setCursor(1, 0);
    lcd.print(daysOfTheWeek[now.dayOfTheWeek()]);
    lcd.print(",");
    if(now.day()<=9)
    {
      lcd.print("0");
      lcd.print(now.day());
    }
    else {
     lcd.print(now.day()); 
    }
    lcd.print('/');
    if(now.month()<=9)
    {
      lcd.print("0");
      lcd.print(now.month());
    }
    else {
     lcd.print(now.month()); 
    }
    lcd.print('/');
    if(now.year()<=9)
    {
      lcd.print("0");
      lcd.print(now.year());
    }
    else {
     lcd.print(now.year()); 
    }
}

Giải thích

RTC_DS1307 rtc;
char daysOfTheWeek[7][12] = {"Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"};

Ban đầu chúng ta tạo một đối tượng của thư viện RTClib là rtc và xác định mảng ký tự daysOfTheWeek để lưu trữ thông tin ngày trong tuần.

Hàm rtc.begin() và rtc.isrunning()

Hàm rtc.begin() là hàm khởi tạo để đảm bảo module RTC được kết nối.

Hàm rtc.isrunning() là hàm đọc các thanh ghi bên trong I2C của DS1307 để kiểm tra xem chip có trả về thời gian hay không.

Nếu hàm trả về giá trị False thì đặt lại thời gian. 

Hàm rtc.adjust()

Hàm rtc.adjust() là hàm đặt ngày và giờ.

Chúng ta có 2 cách đặt ngày giờ:

• DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)) cách này chúng ta cập nhật thời gian tự động từ máy tính.
• DateTime(YYY, M, D, H, M, s) cách này chúng ta thiết lập giờ thủ công.

Ví dụ: Đặt ngày 12 tháng 5 năm 2019 vào lúc 14:07 thì chúng ta sẽ gọi hàm DateTime(2019, 5, 12, 14, 07, 00).

Một số hàm khác:

Tham khảo: https://arduinokit.vn/