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Lezione 16: Modulo Orologio in Tempo Reale (DS1302)

In questa lezione, imparerai come configurare e utilizzare un modulo orologio in tempo reale (RTC) con una scheda di sviluppo ESP32. Tratteremo l’integrazione del modulo RTC DS1302, la comprensione delle sue funzioni e la programmazione dell’ESP32 per visualizzare la data e l’ora attuali. Imparerai anche come gestire le situazioni in cui l’RTC ha perso le sue impostazioni di data e ora e impostarlo automaticamente sull’ora di compilazione del tuo sketch. Questo progetto è ideale per coloro che cercano di migliorare la loro comprensione delle funzioni legate al tempo nei progetti con microcontrollori.

Componenti Necessari

Per questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti.

È decisamente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome	ELEMENTI IN QUESTO KIT	LINK
Kit Sensori Universale Maker	94	Universal Maker Sensor Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link qui sotto.

Introduzione al Componente	Link d’acquisto
ESP32 & Scheda di Sviluppo (ESP32 WROOM 32E)	ACQUISTA
Modulo Orologio in Tempo Reale (DS1302)	ACQUISTA
Breadboard	ACQUISTA

Cablaggio

Codice

Nota

Per installare la libreria, usa il Gestore delle Librerie di Arduino e cerca «Rtc by Makuna» e installala.

Analisi del Codice

1. Inizializzazione e inclusione delle librerie

   Nota

   Per installare la libreria, usa il Gestore delle Librerie di Arduino e cerca «Rtc by Makuna» e installala.

   Qui, vengono incluse le librerie necessarie per il modulo RTC DS1302.

   #include <ThreeWire.h>
   #include <RtcDS1302.h>
   

2. Definizione dei pin e creazione dell’istanza RTC

   I pin per la comunicazione sono definiti e viene creata un’istanza dell’RTC.

   const int IO = 27;    // DAT
   const int SCLK = 14;  // CLK
   const int CE = 26;    // RST
   
   ThreeWire myWire(IO, SCLK, CE));
   RtcDS1302<ThreeWire> Rtc(myWire);
   

3. Funzione setup()

   Questa funzione inizia la comunicazione seriale e configura il modulo RTC. Si effettuano vari controlli per assicurarsi che l’RTC funzioni correttamente.

   void setup() {
     Serial.begin(9600);
   
     Serial.print("compiled: ");
     Serial.print(__DATE__);
     Serial.println(__TIME__);
   
     Rtc.Begin();
   
     RtcDateTime compiled = RtcDateTime(__DATE__, __TIME__);
     printDateTime(compiled);
     Serial.println();
   
     if (!Rtc.IsDateTimeValid()) {
       // Common Causes:
       //    1) first time you ran and the device wasn't running yet
       //    2) the battery on the device is low or even missing
   
       Serial.println("RTC lost confidence in the DateTime!");
       Rtc.SetDateTime(compiled);
     }
   
     if (Rtc.GetIsWriteProtected()) {
       Serial.println("RTC was write protected, enabling writing now");
       Rtc.SetIsWriteProtected(false);
     }
   
     if (!Rtc.GetIsRunning()) {
       Serial.println("RTC was not actively running, starting now");
       Rtc.SetIsRunning(true);
     }
   
     RtcDateTime now = Rtc.GetDateTime();
     if (now < compiled) {
       Serial.println("RTC is older than compile time!  (Updating DateTime)");
       Rtc.SetDateTime(compiled);
     } else if (now > compiled) {
       Serial.println("RTC is newer than compile time. (this is expected)");
     } else if (now == compiled) {
       Serial.println("RTC is the same as compile time! (not expected but all is fine)");
     }
   }
   

4. Funzione loop()

   Questa funzione recupera periodicamente la data e l’ora correnti dall’RTC e le stampa sul monitor seriale. Controlla anche se l’RTC mantiene ancora una data e un’ora valide.

   void loop() {
     RtcDateTime now = Rtc.GetDateTime();
   
     printDateTime(now);
     Serial.println();
   
     if (!now.IsValid()) {
       // Common Causes:
       //    1) the battery on the device is low or even missing and the power line was disconnected
       Serial.println("RTC lost confidence in the DateTime!");
     }
   
     delay(5000);  // cinque secondi
   }
   

5. Funzione di stampa di data e ora

   Una funzione di aiuto che prende un oggetto RtcDateTime e stampa la data e l’ora formattate sul monitor seriale.

   void printDateTime(const RtcDateTime& dt) {
     char datestring[20];
   
     snprintf_P(datestring,
                countof(datestring),
                PSTR("%02u/%02u/%04u %02u:%02u:%02u"),
                dt.Month(),
                dt.Day(),
                dt.Year(),
                dt.Hour(),
                dt.Minute(),
                dt.Second());
     Serial.print(datestring);
   }