Hodinový modul DS1302: Rozdiel medzi revíziami
Zo stránky SensorWiki
(11 medziľahlých úprav od rovnakého používateľa nie je zobrazených.) | |||
Riadok 1: | Riadok 1: | ||
Záverečný projekt predmetu MIPS / LS2024 - ''' | Záverečný projekt predmetu MIPS / LS2024 - '''Adam Hano''' | ||
Riadok 9: | Riadok 9: | ||
'''Literatúra:''' | '''Literatúra:''' | ||
* [ | * [https://docs.arduino.cc/resources/datasheets/A000066-datasheet.pdf Dokumentácia k doske Arduino Uno] | ||
* [ | * [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ds1302.pdf Datasheet k RTC DS1302] | ||
Riadok 17: | Riadok 18: | ||
== Analýza a opis riešenia == | == Analýza a opis riešenia == | ||
Hodinový modul DS1302 je real-time clock (RTC) modul, ktorý poskytuje presný čas a dátum pre systémy s mikrokontrolérmi. Umožňuje sledovať sekundy, minúty, hodiny, deň v týždni, deň v mesiaci, mesiac a rok s automatickou korekciou pre mesiac a počet dní v mesiaci, vrátane priestupných rokov. DS1302 komunikuje s mikrokontrolérom pomocou sériového rozhrania. Do zapojenia som nepridal batériu CR2032, lebo bola v tomto prípade zbytočná | Hodinový modul DS1302 je real-time clock (RTC) modul, ktorý poskytuje presný čas a dátum pre systémy s mikrokontrolérmi. Umožňuje sledovať sekundy, minúty, hodiny, deň v týždni, deň v mesiaci, mesiac a rok s automatickou korekciou pre mesiac a počet dní v mesiaci, vrátane priestupných rokov. DS1302 komunikuje s mikrokontrolérom pomocou sériového rozhrania. Do zapojenia som nepridal batériu CR2032, lebo bola v tomto prípade zbytočná. Batéria tu slúži len na udržanie zadaného času a dátumu na hodinovom module, pre naše ukážky nebola potrebná. | ||
[[Súbor: | [[Súbor:zapojenieds1302.png|400px|thumb|center|Schéma zapojenia do arduino dosky.]] | ||
[[Súbor: | [[Súbor:ds1302vnutro.jpg|400px|thumb|center|Vnútorná schéma zapojenia RTC hodinového modulu DS1302.]] | ||
Riadok 371: | Riadok 371: | ||
=== Overenie === | === Overenie === | ||
Na overenie môjho projektu som použil Serial(Putty), kedy sa náš aktuálny čas každú sekundu vypíše v našom zadanom formáte kvôli prehľadnosti. | |||
[[Súbor: | [[Súbor:Fotkads1302.jpg|400px|thumb|center|Aplikácia.]] | ||
'''Video:''' | '''Video:''' | ||
<center><youtube> | <center><youtube>iKDGiNsx1fM</youtube></center> | ||
[[Category:AVR]] [[Category:MIPS]] | [[Category:AVR]] [[Category:MIPS]] |
Aktuálna revízia z 16:38, 11. jún 2024
Záverečný projekt predmetu MIPS / LS2024 - Adam Hano
Zadanie
Hodinový modul DS1302 - napíšte rutiny na nastavenie a prečítanie aktuálneho času a dátumu.
Literatúra:
Analýza a opis riešenia
Hodinový modul DS1302 je real-time clock (RTC) modul, ktorý poskytuje presný čas a dátum pre systémy s mikrokontrolérmi. Umožňuje sledovať sekundy, minúty, hodiny, deň v týždni, deň v mesiaci, mesiac a rok s automatickou korekciou pre mesiac a počet dní v mesiaci, vrátane priestupných rokov. DS1302 komunikuje s mikrokontrolérom pomocou sériového rozhrania. Do zapojenia som nepridal batériu CR2032, lebo bola v tomto prípade zbytočná. Batéria tu slúži len na udržanie zadaného času a dátumu na hodinovom module, pre naše ukážky nebola potrebná.
Algoritmus a program
Algoritmus programu je....
#define F_CPU 16000000UL // Definícia frekvencie mikrokontroléra
#define BAUDRATE 9600 // Rýchlosť komunikácie cez UART
#define BAUD_PRESCALE ((F_CPU / (BAUDRATE * 16UL)) - 1) // Výpočet hodnôt pre nastavenie UART
#define RTC_SCLK_PIN PD6 // Definícia pinov pre komunikáciu s DS1302
#define RTC_IO_PIN PD7
#define RTC_CE_PIN PD8
ds1302RTC myRTC(RTC_SCLK_PIN, RTC_IO_PIN, RTC_CE_PIN); // Inicializácia objektu pre prácu s DS1302
void ds1302RTC_init() {
DDRB |= (1 << DS1302_SCLK_PIN) | (1 << DS1302_IO_PIN) | (1 << DS1302_CE_PIN);
}
int main() {
uart_init(BAUD_PRESCALE); // Inicializácia UART s vypočítanými hodnotami
myRTC.initRTC(RTC_SCLK_PIN, RTC_IO_PIN, RTC_CE_PIN); // Inicializácia RTC modulu
// NASTAVENIE ČASU: formát > sekundy, minúty, hodiny, deň v týždni, deň v mesiaci, mesiac, rok
// myRTC.setDS1302Time(20, 04, 11, 2, 4, 6, 2024);
while (1) { // Nekonečná slučka
myRTC.updateTime(); // Aktualizácia času z RTC modulu
// Vytvorenie reťazca s aktuálnym dátumom a časom
char timeString[30];
sprintf(timeString, "Aktuálny dátum a čas: %d.%d.%d %02d:%02d:%02d\r\n",
myRTC.dayofmonth, myRTC.month, myRTC.year, myRTC.hours, myRTC.minutes, myRTC.seconds);
uart_puts(timeString); // Poslanie reťazca cez UART
_delay_ms(1000); // Oneskorenie 1 sekundu
}
return 0;
}
#ifndef ds1302_H
#define ds1302_H
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <string.h>
#define DS1302_ENABLE 0x8E
#define DS1302_TRICKLE 0x90
class ds1302RTC {
public:
ds1302RTC(uint8_t inSCLK, uint8_t inIO, uint8_t inC_E);
void initRTC(uint8_t CLK, uint8_t IO, uint8_t ENABLE);
void DS1302_clock_burst_read(uint8_t *p);
void DS1302_clock_burst_write(uint8_t *p);
uint8_t DS1302_read(int address);
void DS1302_write(int address, uint8_t data);
void _DS1302_start();
void _DS1302_stop();
uint8_t _DS1302_toggleread();
void _DS1302_togglewrite(uint8_t data, uint8_t release);
void setDS1302Time(uint8_t seconds, uint8_t minutes, uint8_t hours, uint8_t dayofweek, uint8_t dayofmonth, uint8_t month, int year);
void updateTime();
private:
uint8_t SCLK;
uint8_t IO;
uint8_t C_E;
uint8_t seconds;
uint8_t minutes;
uint8_t hours;
uint8_t dayofweek;
uint8_t dayofmonth;
uint8_t month;
int year;
};
#endif
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include "ds1302.h"
#define DS1302_SCLK_PIN PD6
#define DS1302_IO_PIN PD7
#define DS1302_CE_PIN PD8
void ds1302RTC_init() {
// Initialize pins as output
DDRB |= (1 << DS1302_SCLK_PIN) | (1 << DS1302_IO_PIN) | (1 << DS1302_CE_PIN);
}
void DS1302_clock_burst_read(uint8_t *p) {
int i;
_DS1302_start();
_DS1302_togglewrite(DS1302_CLOCK_BURST_READ, true);
for(i = 0; i < 8; i++) {
*p++ = _DS1302_toggleread();
}
_DS1302_stop();
}
void DS1302_clock_burst_write(uint8_t *p) {
int i;
_DS1302_start();
_DS1302_togglewrite(DS1302_CLOCK_BURST_WRITE, false);
for(i = 0; i < 8; i++) {
_DS1302_togglewrite(*p++, false);
}
_DS1302_stop();
}
uint8_t DS1302_read(int address) {
uint8_t data;
bitSet(address, DS1302_READBIT);
_DS1302_start();
_DS1302_togglewrite(address, true);
data = _DS1302_toggleread();
_DS1302_stop();
return data;
}
void DS1302_write(int address, uint8_t data) {
bitClear(address, DS1302_READBIT);
_DS1302_start();
_DS1302_togglewrite(address, false);
_DS1302_togglewrite(data, false);
_DS1302_stop();
}
void _DS1302_start(void) {
digitalWrite(DS1302_CE_PIN, LOW);
pinMode(DS1302_CE_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(DS1302_SCLK_PIN, LOW);
pinMode(DS1302_SCLK_PIN, OUTPUT);
pinMode(DS1302_IO_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(DS1302_CE_PIN, HIGH);
_delay_us(4);
}
void _DS1302_stop(void) {
digitalWrite(DS1302_CE_PIN, LOW);
_delay_us(4);
}
uint8_t _DS1302_toggleread(void) {
uint8_t i, data = 0;
for(i = 0; i <= 7; i++) {
digitalWrite(DS1302_SCLK_PIN, HIGH);
_delay_us(1);
digitalWrite(DS1302_SCLK_PIN, LOW);
_delay_us(1);
bitWrite(data, i, digitalRead(DS1302_IO_PIN));
}
return data;
}
void _DS1302_togglewrite(uint8_t data, uint8_t release) {
int i;
for(i = 0; i <= 7; i++) {
digitalWrite(DS1302_IO_PIN, bitRead(data, i));
_delay_us(1);
digitalWrite(DS1302_SCLK_PIN, HIGH);
_delay_us(1);
if(release && i == 7) {
pinMode(DS1302_IO_PIN, INPUT);
} else {
digitalWrite(DS1302_SCLK_PIN, LOW);
_delay_us(1);
}
}
}
void ds1302RTC_setDS1302Time(uint8_t seconds, uint8_t minutes, uint8_t hours, uint8_t dayofweek, uint8_t dayofmonth, uint8_t month, int year) {
struct ds1302_struct rtc;
seconds = seconds;
minutes = minutes;
hours = hours;
dayofweek = dayofweek;
dayofmonth = dayofmonth;
month = month;
year = year;
memset((char *)&rtc, 0, sizeof(rtc));
rtc.Seconds = bin2bcd_l(seconds);
rtc.Seconds10 = bin2bcd_h(seconds);
rtc.CH = 0;
rtc.Minutes = bin2bcd_l(minutes);
rtc.Minutes10 = bin2bcd_h(minutes);
rtc.h24.Hour = bin2bcd_l(hours);
rtc.h24.Hour10 = bin2bcd_h(hours);
rtc.h24.hour_12_24 = 0;
rtc.Date = bin2bcd_l(dayofmonth);
rtc.Date10 = bin2bcd_h(dayofmonth);
rtc.Month = bin2bcd_l(month);
rtc.Month10 = bin2bcd_h(month);
rtc.Day = dayofweek;
rtc.Year = bin2bcd_l(year - 2000);
rtc.Year10 = bin2bcd_h(year - 2000);
rtc.WP = 0;
DS1302_clock_burst_write((uint8_t *)&rtc);
}
void ds1302RTC_updateTime() {
struct ds1302_struct rtc;
DS1302_clock_burst_read((uint8_t *)&rtc);
seconds = (rtc.Seconds10 * 10) + rtc.Seconds;
minutes = (rtc.Minutes10 * 10) + rtc.Minutes;
hours = (rtc.h24.Hour10 * 10) + rtc.h24.Hour;
dayofweek = rtc.Day;
dayofmonth = (rtc.Date10 * 10) + rtc.Date;
month = (rtc.Month10 * 10) + rtc.Month;
year = (rtc.Year10 * 10) + rtc.Year + 2000;
}
/* ************************************************************************* */
/* FileName: uart.h */
/* ************************************************************************* */
#define LED PB5 // internal on-board LED
/* na testovanie su uz zadefinovane */
// bit_is_set(PINB, SW1)
// bit_is_clear(PINB, SW1)
/* na cakanie su preddefinovane slucky */
// loop_until_bit_is_set(PINB, SW1); // cakanie na uvolnenie tlacitka
// loop_until_bit_is_clear(PINB, SW1); // cakanie na stlacenie tlacitka
#define set_bit(ADDRESS,BIT) (ADDRESS |= (1<<BIT))
#define clear_bit(ADDRESS,BIT) (ADDRESS &= ~(1<<BIT))
#ifndef UART_H_
#define UART_H_
#include <stdio.h>
#define BAUD_PRESCALE (((F_CPU / (BAUDRATE * 16UL))) - 1) // vzor?ek z datasheetu
void hw_init( void );
void uart_init( void );
/* Following definition is compatible with STDIO.H, for more
* information see https://www.appelsiini.net/2011/simple-usart-with-avr-libc/
*/
int uart_putc( char c, FILE *stream );
void uart_puts( const char *s );
char uart_getc( void );
void delay(int delay);
#endif /* UART_H_ */
/* ************************************************************************* */
/* FileName: uart.c */
/* ************************************************************************* */
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include "uart.h"
void hw_init( void )
{
DDRB |= (1<<LED); // PORTB.5 kde je LED ma byt OUTPUT
/* sem si mozete dopisat svoje vlastne inicializacne prikazy */
}
void uart_init( void )
{
// for different BAUD rate change the project settings, or uncomment
// following two lines:
// #undef BAUD // avoid compiler warning
// #define BAUD 115200
#include <util/setbaud.h> // requires defined BAUD
UBRR0H = UBRRH_VALUE;
UBRR0L = UBRRL_VALUE;
#if USE_2X // defined in setbaud.h
UCSR0A |= (1 << U2X0);
#else
UCSR0A &= ~(1 << U2X0);
#endif
UCSR0C = _BV(UCSZ01) | _BV(UCSZ00); /* 8-bit data */
UCSR0B = _BV(RXEN0) | _BV(TXEN0); /* Enable RX and TX */
}
int uart_putc( char c, FILE *stream )
{
if (c == '\n')
uart_putc('\r',stream);
loop_until_bit_is_set(UCSR0A, UDRE0); /* Wait until data register empty. */
UDR0 = c;
return 0;
}
void uart_puts(const char *s)
{
/* toto je vasa uloha */
}
char uart_getc(void)
{
loop_until_bit_is_set(UCSR0A, RXC0); /* Wait until data exists. */
return UDR0;
}
void delay(int delay) // vlastna funkcia pre dlhsie casy
{
for (int i=1; i<=delay; i++)
_delay_ms(1);
}
Zdrojový kód: zdrojaky.zip
Overenie
Na overenie môjho projektu som použil Serial(Putty), kedy sa náš aktuálny čas každú sekundu vypíše v našom zadanom formáte kvôli prehľadnosti.
Video: