【Arduino進階教學課程】 第六篇：DS1302時鐘模組(RTC)

實驗說明:

Arduino uno本身沒有RTC，假如我們想要在Arduino沒電不運作時、仍然繼續計數計時，那麼就需要另一個RTC模組與額外的電池。時鐘(Real-time clock，RTC)是指可以像時鐘一樣輸出實際時間的電子裝置，當Arduino關機斷電時，還是會由一顆獨立的電池供應RTC電力，維持時間日期。

本篇以RTC晶片型號DS1302時鐘模組為範例，價格非常便宜，精確度算普通。（若想要更好更精準的，建議可改用DS3231時鐘模組）

材料:

• Arduino Uno R3
• USB 傳輸線
• DS1302時鐘模組
• 杜邦線

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安裝 DS1302 程式庫

• 在 Arduino 整合環境功能表點選 草稿碼 / 匯入程式庫 / 管理程式庫。
• 在右上方搜尋框輸入「DS1302」，下方會列出所有符合條件的程式庫，不同程式庫使用的程式碼並不相同。此處點選「DS1302」，該項目右下角會出現「安裝」鈕，按「安裝」鈕開始安裝。

程式：

#include <RtcDS1302.h> 

ThreeWire myWire(4,5,2); // IO, SCLK, CE
RtcDS1302 <ThreeWire> Rtc(myWire);

void setup () 
{
    Serial.begin(9600);

    Serial.print("compiled: ");
    Serial.print(__DATE__);
    Serial.println(__TIME__);

    Rtc.Begin();

    //compiled變數設為電腦的程式碼編譯時的日期和時間
    RtcDateTime compiled = RtcDateTime(__DATE__, __TIME__); //
    printDateTime(compiled);
    Serial.println();

    //判斷DS1302是否接好
    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);
    }
    /*如果程式編譯當時的時間與DS1302上的時間不同，
     *將比較DS1302上紀綠的時間和編譯時的時間哪個比較新，
     *若編譯時間比較新，則將DS1302模組內存的時間更改成編譯的時間
     */
    //now：DS1302模組內存紀綠的時間，compiled：編譯時的時間
    RtcDateTime now = Rtc.GetDateTime();
    //編譯時間比較新，把DS1302模組內存的時間更改成編譯的時間
    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)");
    }
}

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(10000); // ten seconds
}

#define countof(a) (sizeof(a) / sizeof(a[0]))

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);
}

結果：