Часы на ардуино

Очередные часики с 7-сигментным индикатором на TM1637 и модулем часов реального времени DS3231, с возможностью установки времени кнопками.

ниже код из видео

update: 04.08.20 \ код и то что написано ниже, основанно на том видео, но не является истенно верным.

Как все подключено:

Было решено отказаться от мигалки двоеточием при помощи аппаратного прерывания, ибо для многих это оказалось слишком сложным техническим решением. Подключать ногу SQW на модуле к ардуино, не нужно. Кнопки и остальная логика работы не изменилась.

Железки на али:

Индикатор на TM1637
Часы DS3231
клон Arduino UNO

Код:

Чтобы всё заработало как нужно, чтобы при компиляции не вываливались ошибоки, необходимо установить библиотеку для работы с индикатором TM1637:

DigitalTubeСкачать

Существуют и другие библиотеки для TM1637, но код написан с использованием DigitalTube от seeedstudio. Работа проверена на версии IDE 1.6.5-r5.

То как оно было изначально. 
#include <Wire.h>
#include "TM1637.h"  // http://www.seeedstudio.com/wiki/File:DigitalTube.zip

    // 7сигментный индикатор
#define CLK 6         
#define DIO 7 
#define brightness 6  // яркость, от 0 до 7

    // кнопки
#define keyHor 5
#define keyMin 4 
#define keyPL  3

TM1637 tm1637(CLK,DIO);  
#define DS3231_I2C_ADDRESS 0x68
  
volatile boolean flag;

///// часы ..
byte decToBcd(byte val){
  return ( (val/10*16) + (val%10) );
}

byte bcdToDec(byte val){
  return ( (val/16*10) + (val%16) );
}

void setDateDs3231(byte second,        // 0-59
                   byte minute,        // 0-59
                   byte hour,          // 1-23
                   byte dayOfWeek,     // 1-7
                   byte dayOfMonth,    // 1-28/29/30/31
                   byte month,         // 1-12
                   byte year)          // 0-99
{
   Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
   Wire.write(0);
   Wire.write(decToBcd(second));    
   Wire.write(decToBcd(minute));
   Wire.write(decToBcd(hour));     
   Wire.write(decToBcd(dayOfWeek));
   Wire.write(decToBcd(dayOfMonth));
   Wire.write(decToBcd(month));
   Wire.write(decToBcd(year));
   Wire.endTransmission();
}

void getDateDs3231(byte *second,
          byte *minute,
          byte *hour,
          byte *dayOfWeek,
          byte *dayOfMonth,
          byte *month,
          byte *year)
{

  Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
  Wire.write(0);
  Wire.endTransmission();

  Wire.requestFrom(DS3231_I2C_ADDRESS, 7);

  *second     = bcdToDec(Wire.read() & 0x7f);
  *minute     = bcdToDec(Wire.read());
  *hour       = bcdToDec(Wire.read() & 0x3f); 
  *dayOfWeek  = bcdToDec(Wire.read());
  *dayOfMonth = bcdToDec(Wire.read());
  *month      = bcdToDec(Wire.read());
  *year       = bcdToDec(Wire.read());
}

void setINT(){    //включает выход SQW, который вроде выключен по умолчанию
  Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
  Wire.write(0x0E);
  Wire.write(0x0);
  Wire.endTransmission();
}

void blink() {
  digitalWrite(13, !digitalRead(13));
  flag = !flag;
  tm1637.point(flag); 
}

void setup() {
//  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  pinMode(13, OUTPUT);
  pinMode(keyHor, INPUT_PULLUP);
  pinMode(keyMin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(keyPL, INPUT_PULLUP);

  tm1637.init();
  tm1637.set(brightness);  
  
  setINT(); 
  attachInterrupt(0, blink, CHANGE);
}

void loop(){
    // читаем время из модуля
  byte second, minute, hour, dayOfWeek, dayOfMonth, month, year; 
  getDateDs3231(&second, &minute, &hour, &dayOfWeek, &dayOfMonth, &month, &year); 
    // забиваем массив значениями для отпарвки на экран
  int8_t TimeDisp[4]; 
  
  TimeDisp[0] = hour / 10;
  TimeDisp[1] = hour % 10;
  TimeDisp[2] = minute / 10;
  TimeDisp[3] = minute % 10;

    // обработка кнопок
  if (!digitalRead(keyHor) && !digitalRead(keyPL)){   // часы
      second = 0;                           // сбрасываем секунды
      hour++;                               // пребавляем единицу к часам
      if (hour > 23) hour = 0;              // если вылезли за границы присваеваем 0
      setDateDs3231(second, minute, hour, dayOfWeek, dayOfMonth, month, year); // пишим в модуль
      delay(200);
  }
  if (!digitalRead(keyMin) && !digitalRead(keyPL)){   // минуты
      second = 0;
      minute++;
      if (minute > 59) minute = 0;
      setDateDs3231(second, minute, hour, dayOfWeek, dayOfMonth, month, year);
      delay(200);
  }
     // отправляем массив на экран
  tm1637.display(TimeDisp);
 
  
}

Для мигания двоеточием можно использовать таймер и для удобства работы с таймером, библиотеку:

MsTimer2Скачать

Возможно с ней будут проблемы в новых версиях IDE, но на версии 1.6.5-r5 оно работает.

Версия с таймером
#include <Wire.h>
#include "TM1637.h"  // http://arduinolab.pw/wp-content/uploads/2016/06/DigitalTube.zip
#include <MsTimer2.h> // http://arduinolab.pw/wp-content/uploads/2016/06/MsTimer2.zip

////// подключение:
    // 7сигментный индикатор
#define CLK 6         
#define DIO 7 
#define brightness 6  // яркость, от 0 до 7

    // кнопки
#define keyHor 5
#define keyMin 4 
#define keyPL  3

//////

TM1637 tm1637(CLK,DIO);  
#define DS3231_I2C_ADDRESS 0x68

boolean val;
   
/////... часы ..
byte decToBcd(byte val){
  return ( (val/10*16) + (val%10) );
}

byte bcdToDec(byte val){
  return ( (val/16*10) + (val%16) );
}

void setDateDs3231(byte second,        // 0-59
                   byte minute,        // 0-59
                   byte hour,          // 1-23
                   byte dayOfWeek,     // 1-7
                   byte dayOfMonth,    // 1-28/29/30/31
                   byte month,         // 1-12
                   byte year)          // 0-99
{
   Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
   Wire.write(0);
   Wire.write(decToBcd(second));    
   Wire.write(decToBcd(minute));
   Wire.write(decToBcd(hour));     
   Wire.write(decToBcd(dayOfWeek));
   Wire.write(decToBcd(dayOfMonth));
   Wire.write(decToBcd(month));
   Wire.write(decToBcd(year));
   Wire.endTransmission();
}

void getDateDs3231(byte *second,
          byte *minute,
          byte *hour,
          byte *dayOfWeek,
          byte *dayOfMonth,
          byte *month,
          byte *year)
{

  Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
  Wire.write(0);
  Wire.endTransmission();

  Wire.requestFrom(DS3231_I2C_ADDRESS, 7);

  *second     = bcdToDec(Wire.read() & 0x7f);
  *minute     = bcdToDec(Wire.read());
  *hour       = bcdToDec(Wire.read() & 0x3f); 
  *dayOfWeek  = bcdToDec(Wire.read());
  *dayOfMonth = bcdToDec(Wire.read());
  *month      = bcdToDec(Wire.read());
  *year       = bcdToDec(Wire.read());
}

////// 
 
  
void flash() {
  static boolean output = HIGH;
  tm1637.point(output); 
  digitalWrite(13, output);
  output = !output;
}


void setup() {
//  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  pinMode(13, OUTPUT);
  pinMode(keyHor, INPUT_PULLUP);
  pinMode(keyMin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(keyPL, INPUT_PULLUP);

  tm1637.init();
  tm1637.set(brightness);  

  MsTimer2::set(500, flash); // 500ms period
  MsTimer2::start();
   
}

void loop(){
    // читаем время из модуля
  byte second, minute, hour, dayOfWeek, dayOfMonth, month, year; 
  getDateDs3231(&second, &minute, &hour, &dayOfWeek, &dayOfMonth, &month, &year); 
    // забиваем массив значениями для отпарвки на экран
  int8_t TimeDisp[4]; 
  
  TimeDisp[0] = hour / 10;
  TimeDisp[1] = hour % 10;
  TimeDisp[2] = minute / 10;
  TimeDisp[3] = minute % 10;

    // обработка кнопок
  if (!digitalRead(keyHor) && !digitalRead(keyPL)){   // часы
      second = 0;                           // сбрасываем секунды
      hour++;                               // пребавляем единицу к часам
      if (hour > 23) hour = 0;              // если вылезли за границы присваеваем 0
      setDateDs3231(second, minute, hour, dayOfWeek, dayOfMonth, month, year); // пишим в модуль
      delay(200);
  }
  if (!digitalRead(keyMin) && !digitalRead(keyPL)){   // минуты
      second = 0;
      minute++;
      if (minute > 59) minute = 0;
      setDateDs3231(second, minute, hour, dayOfWeek, dayOfMonth, month, year);
      delay(200);
  }
     // отправляем массив на экран
  tm1637.display(TimeDisp);
 
  
}

Версия без мигания двоеточием:

Если совсем ничего не получается
#include <Wire.h>
#include "TM1637.h"  // http://arduinolab.pw/wp-content/uploads/2016/06/DigitalTube.zip
 

////// подключение:
    // 7сигментный индикатор
#define CLK 6         
#define DIO 7 
#define brightness 6  // яркость, от 0 до 7

    // кнопки
#define keyHor 5
#define keyMin 4 
#define keyPL  3

//////

TM1637 tm1637(CLK,DIO);  
#define DS3231_I2C_ADDRESS 0x68

   
/////... часы ..
byte decToBcd(byte val){
  return ( (val/10*16) + (val%10) );
}

byte bcdToDec(byte val){
  return ( (val/16*10) + (val%16) );
}

void setDateDs3231(byte second,        // 0-59
                   byte minute,        // 0-59
                   byte hour,          // 1-23
                   byte dayOfWeek,     // 1-7
                   byte dayOfMonth,    // 1-28/29/30/31
                   byte month,         // 1-12
                   byte year)          // 0-99
{
   Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
   Wire.write(0);
   Wire.write(decToBcd(second));    
   Wire.write(decToBcd(minute));
   Wire.write(decToBcd(hour));     
   Wire.write(decToBcd(dayOfWeek));
   Wire.write(decToBcd(dayOfMonth));
   Wire.write(decToBcd(month));
   Wire.write(decToBcd(year));
   Wire.endTransmission();
}

void getDateDs3231(byte *second,
          byte *minute,
          byte *hour,
          byte *dayOfWeek,
          byte *dayOfMonth,
          byte *month,
          byte *year)
{

  Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
  Wire.write(0);
  Wire.endTransmission();

  Wire.requestFrom(DS3231_I2C_ADDRESS, 7);

  *second     = bcdToDec(Wire.read() & 0x7f);
  *minute     = bcdToDec(Wire.read());
  *hour       = bcdToDec(Wire.read() & 0x3f); 
  *dayOfWeek  = bcdToDec(Wire.read());
  *dayOfMonth = bcdToDec(Wire.read());
  *month      = bcdToDec(Wire.read());
  *year       = bcdToDec(Wire.read());
}

////// 
 
  
 


void setup() {
//  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  pinMode(13, OUTPUT);
  pinMode(keyHor, INPUT_PULLUP);
  pinMode(keyMin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(keyPL, INPUT_PULLUP);

  tm1637.init();
  tm1637.set(brightness);  
  tm1637.point(1); 
    
}

void loop(){
    // читаем время из модуля
  byte second, minute, hour, dayOfWeek, dayOfMonth, month, year; 
  getDateDs3231(&second, &minute, &hour, &dayOfWeek, &dayOfMonth, &month, &year); 
    // забиваем массив значениями для отпарвки на экран
  int8_t TimeDisp[4]; 
  
  TimeDisp[0] = hour / 10;
  TimeDisp[1] = hour % 10;
  TimeDisp[2] = minute / 10;
  TimeDisp[3] = minute % 10;

    // обработка кнопок
  if (!digitalRead(keyHor) && !digitalRead(keyPL)){   // часы
      second = 0;                           // сбрасываем секунды
      hour++;                               // пребавляем единицу к часам
      if (hour > 23) hour = 0;              // если вылезли за границы присваеваем 0
      setDateDs3231(second, minute, hour, dayOfWeek, dayOfMonth, month, year); // пишим в модуль
      delay(200);
  }
  if (!digitalRead(keyMin) && !digitalRead(keyPL)){   // минуты
      second = 0;
      minute++;
      if (minute > 59) minute = 0;
      setDateDs3231(second, minute, hour, dayOfWeek, dayOfMonth, month, year);
      delay(200);
  }
     // отправляем массив на экран
  tm1637.display(TimeDisp);
 
  
}

пока всё.