如何使用DS3231实时时钟(RTC)模块与ESP32

系统运维 2024-03-31 穿过生命散发芬芳手机阅读

ESP32是一款内置Wi-Fi和蓝牙功能的智能微控制器板。ESP32自带内部RTC，但其工作依赖于电源。因此，如果您想设计即使在没有电源的情况下也要运行的项目或电路，则必须使用任何外部RTC模块，如DS1307或DS3231。

我们已经做了一个关于DS1307与ESP32模块接口的教程。今天我们将讨论DS3231 RTC传感器的基础知识，并检查如何将其与ESP32板连接。

1. 什么是DS3231 RTC模块

1.1. DS3231 Vs DS1307
1.2. DS3231引出线

2. 如何将DS3231与ESP32连接

2.1. ESP32与RTC DS3231接线图
2.2. 安装所需的库

3. 硬件

4. 代码

4.1. 代码的解释

5. 输出

6. 如何使用ESP32在OLED屏幕上显示RTC DS3231时间

结论

1. 什么是DS3231 RTC模块

DS3231模块提供高精度的计时功能。它包括一个集成的温度补偿晶体振荡器(TCXO)，为我们提供高精度的时间。该模块使用主从配置在I2C协议上运行。即使没有主输入电源，它也可以用备用电池记录时间和日期。它通常用于依赖于时间和日期的设备。

DS3231可以显示秒、分和小时。它还可以记录日期和工作日。当处理闰年时，它会自动相应地调整时间。此外，它还可以显示12小时或24小时格式的时间，并配有AM/PM指示器。

1.1. DS3231 Vs DS1307

DS3231和DS1307都是带有备用电池支持的计时模块。然而，DS3231比DS1307更精确。主要原因是DS1307依赖于外部32kHz晶体来计时。

然而，RTC DS3231具有内部温度补偿晶体振荡器(TCXO)。这使得它受外部温度的影响较小，因此，它比DS1307每年具有几分钟的精度优势。

1.2. DS3231引出线

DS3231使用I2C协议工作。在这个RTC模块的核心，我们有精确的RTC芯片由Maxim设计。该芯片处理所有的时间功能，并使用I2C与ESP32或Arduino板进行通信。

RTC DS3231模块的主引脚为:

VCC:将此引脚连接到电源的正极。
GND:接地。
SDA:串行数据引脚(用于I2C通信)。
SCL:串行时钟引脚(也是I2C接口的一部分)。
SQW:方波输出引脚(可以产生周期性信号，例如用于报警或其他定时目的)。
32K: 32KHz振荡器输出(用于精确定时应用)。

以下是RTC DS3231模块的主要板载组件:

电池座:使模块在没有外部电源的情况下保持运行。
RTC芯片:该芯片维护时间和日期。
AT24C32 EEPROM:它为数据记录和其他目的提供非易失性存储，具有1,000,000个写周期。
TCXO:温度补偿振荡器，为不同的温度范围提供正确的时间。
温度传感器:它读取温度读数并将其作为模块功能的一部分提供。

2. 如何将DS3231与ESP32连接

要将DS3231与ESP32连接，您需要首先安装RTClib库。安装Adafruit RTC库后，您可以使用I2C协议将ESP32板与DS3231连接。要将ESP32 I2C与RTC DS3231模块连接，可以使用ESP32 D21和D22引脚。

2.1. ESP32与RTC DS3231接线图

首先，您必须将ESP32与I2C RTC DS3231模块连接起来。按照下面给出的引脚配置进行接线:

将ESP32与RTC DS3231连接后，接线图应该如下所示。也可以通过ESP32的VIN引脚为DS3231供电。DS3231的工作电压为3.3 ~ 5.5 VDC。

2.2. 安装所需的库

一旦电路准备好，下一步是用Arduino IDE配置ESP32板。为了连接DS3231，您需要安装RTClib库。您可以使用Arduino IDE库管理器来安装它。

3. 硬件

使用ESP32设计基于ds3231的RTC时钟需要以下硬件:

ESP32开发板
RTC DS3231模块
CR2032电池
跳线
电路试验板

4. 代码

安装完RTC库后，下一步就是编写DS3231的代码并上传到ESP32板上。首先，您必须编写代码来设置当前时间。在DS3231中设置时间后，即使ESP32板关闭，它也会记住时间并继续运行。

现在打开Arduino IDE，编译并将代码刻录到ESP32板上。

# include

# include

RTC_DS3231 rtc;//初始化RTC_DS3231类的实例

无效设置(){

Serial.begin (115200);

Wire.begin ();

if (!rtc.begin()) {

系列。println("未检测到RTC ");

(1);//如果没有找到RTC，则无限期挂起

}

//取消下面一行的注释以设置初始日期和时间

/ /清债信托公司。调整(DateTime (__DATE__ __TIME__));

}

Void loop() {

//从传感器(DS3231)读取当前时间

DateTime now = rts .now();

//在同一行上打印日期和时间，用两位数字表示小时、分钟和秒

系列。print("当前日期");

并同时now.year()、12月);

并同时(“/”);

printTwoDigits (now.month ());

并同时(“/”);

printTwoDigits(日期());

系列。print("当前时间:");

printTwoDigits (now.hour ());

并同时(“:”);

printTwoDigits (now.minute ());

并同时(“:”);

printTwoDigits (now.second ());

以();