Часы из tm1637, ds3231 и Ethernet Shield W51 с синхронизацие через NTP, показывающие попеременно время и температуру.
Очень долго бился с этим модулем tm1637, в начале вообще не хотел работать, перепробовал несколько разных библиотек, но ничего хорошего из этого не получилось. Оказалось, что самая простая и понятная библиотека Digitaltube работает корректно только если пины DIO и CLK подключены именно к 11 и 10 портам на ардуино. Если кто-то найдёт и другие рабочие пины, то я вас поздравляю! Однако при подключении Ethernet Shield W5100 часы опять не хотели работать, ардуино просто завиасло и всё тут. И тут помогла лишь смена пинов на 10 и 9. Теперь всё корректно работает. К сожалению пингер и синхронизация одновременно работать отказывается. Удачи вам!
На фотке пока что показан собранный прототип на ds1307, но позже будет фотка с ds3231. Возможно так же появятся схемы подключения.
Использованное оборудование:
- Arduino Uno R3
- TM1637
- DS3231
- Ethernet Shield W5100
Библиотеки:
- Скачать
Скетч:
#include <SPI.h>
#include <Ethernet.h>
#include <EthernetUdp.h>
#include <EEPROM.h>
#include <Wire.h>
#include <DS3231.h>
#include <TM1637.h>
#define ON 1
#define OFF 0
#define CLK 10// Не рекомендую менять номера портов, так как на других модуль TM1673 может не завестись
#define DIO 9
TM1637 tm1637(CLK, DIO);
int8_t TimeDisp[] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};
unsigned char ClockPoint = 1;
DS3231 clock;
RTCDateTime dt;
char compileTime[] = __TIME__;
// Enter a MAC address for your controller below.
// Newer Ethernet shields have a MAC address printed on a sticker on the shield
byte mac[] = {
0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED
};
byte ip[] = {
192, 168, 2, 177
}; // ip address for ethernet shield
IPAddress gateway( 192, 168, 2, 1 );
IPAddress subnet( 255, 255, 255, 0 );
int p = 0;
unsigned int localPort = 123; // local port to listen for UDP packets
char timeServer[] = "172.22.0.1"; // time.nist.gov NTP server
const int NTP_PACKET_SIZE = 48; // NTP time stamp is in the first 48 bytes of the message
byte packetBuffer[ NTP_PACKET_SIZE]; //buffer to hold incoming and outgoing packets
EthernetUDP Udp;
void setup()
{
tm1637.init();
tm1637.set();
clock.begin();
// start Ethernet and UDP
if (Ethernet.begin(mac) == 0) {
Serial.println("Failed to configure Ethernet using DHCP");
// no point in carrying on, so do nothing forevermore:
for (;;)
;
}
Udp.begin(localPort);
Serial.begin(9600);
// Initialize DS3231
Serial.println("Initialize DS3231");
byte hour = getInt(compileTime, 0);
byte minute = getInt(compileTime, 3);
byte second = getInt(compileTime, 6);
Serial.print(hour);
Serial.println(":");
Serial.println(minute);
//Импровизированный хэш времени
//Содержит в себе количество секунд с начала дня
unsigned int hash = hour * 60 * 60 + minute * 60 + second;
//Проверяем несовпадение нового хэша с хэшем в EEPROM
if (EEPROMReadInt(0) != hash) {
//Сохраняем новый хэш
EEPROMWriteInt(0, hash);
//Записываем эти данные во внутреннюю память часов.
//С этого момента они начинают считать нужное для нас время
clock.setDateTime(__DATE__, __TIME__);
}
// Set from UNIX timestamp
// clock.setDateTime(1397408400);
//Ручная установка времени и даты (YYYY, MM, DD, HH, II, SS)
// clock.setDateTime(2014, 4, 13, 19, 21, 00);
//pinger();
}
void loop()
{
int tempa;
dt = clock.getDateTime();
if (dt.second >= 0 && dt.second <= 5 ||
dt.second >= 20 && dt.second <= 25 ||
dt.second >= 40 && dt.second <= 45)
//dt.second >= 30 && dt.second <= 37) //
{
// clock.forceConversion();
tm1637.point(POINT_OFF); // выключаем точки
tempa = clock.readTemperature();
// tempa = tempa - 1; //Раскомментируйте и поставле своё значение для коррекции выводимой температуры
TimeDisp[0] = tempa / 10; // заполняем массив
TimeDisp[1] = tempa % 10;
TimeDisp[2] = 0xF1;
TimeDisp[3] = 12; // C
Serial.println(tempa);
delay(1000);
}
// часы
else
{ ClockPoint = (~ClockPoint) & 0x01;
if (ClockPoint) tm1637.point(POINT_ON);
else tm1637.point(POINT_OFF);
TimeDisp[0] = (dt.hour) / 10;
TimeDisp[1] = (dt.hour) % 10;
TimeDisp[2] = (dt.minute) / 10;
TimeDisp[3] = (dt.minute) % 10;
delay(500);
Serial.print("Raw data: ");
Serial.print(__DATE__); Serial.print("--");
Serial.print(__TIME__); Serial.print("--");
Serial.print(dt.year); Serial.print("-");
Serial.print(dt.month); Serial.print("-");
Serial.print(dt.day); Serial.print(" ");
Serial.print(dt.hour); Serial.print(":");
Serial.print(dt.minute); Serial.print(":");
Serial.print(dt.second); Serial.println("");
// Serial.println(clock.readTemperature());
//Serial.println(tempa);
}
tm1637.display(TimeDisp);
if (dt.hour == 9 && dt.minute == 0 && dt.second <= 2 )
{
Serial.println("Syncin from NTP");
updateT();
Serial.println("Sucsessful");
}
}
void updateT()
{
sendNTPpacket(timeServer); // send an NTP packet to a time server
// wait to see if a reply is available
delay(1000);
if ( Udp.parsePacket() ) {
// We've received a packet, read the data from it
Udp.read(packetBuffer, NTP_PACKET_SIZE); // read the packet into the buffer
//the timestamp starts at byte 40 of the received packet and is four bytes,
// or two words, long. First, esxtract the two words:
unsigned long highWord = word(packetBuffer[40], packetBuffer[41]);
unsigned long lowWord = word(packetBuffer[42], packetBuffer[43]);
// combine the four bytes (two words) into a long integer
// this is NTP time (seconds since Jan 1 1900):
unsigned long secsSince1900 = highWord << 16 | lowWord;
Serial.print("Seconds since Jan 1 1900 = " );
Serial.println(secsSince1900);
// now convert NTP time into everyday time:
Serial.print("Unix time = ");
// Unix time starts on Jan 1 1970. In seconds, that's 2208988800:
const unsigned long seventyYears = 2208988800UL;
// subtract seventy years:
unsigned long epoch = secsSince1900 - seventyYears + 10800;
// print Unix time:
Serial.println(epoch);
clock.setDateTime(epoch - 3600);
// print the hour, minute and second:
Serial.print("The UTC time is "); // UTC is the time at Greenwich Meridian (GMT)
Serial.print((epoch % 86400L) / 3600 ); // print the hour (86400 equals secs per day)
Serial.print(':');
if ( ((epoch % 3600) / 60) < 10 ) {
// In the first 10 minutes of each hour, we'll want a leading '0'
Serial.print('0');
}
Serial.print((epoch % 3600) / 60); // print the minute (3600 equals secs per minute)
Serial.print(':');
if ( (epoch % 60) < 10 ) {
// In the first 10 seconds of each minute, we'll want a leading '0'
Serial.print('0');
}
Serial.println(epoch % 60); // print the second
}
// wait ten seconds before asking for the time again
}
// send an NTP request to the time server at the given address
unsigned long sendNTPpacket(char* address)
{
// set all bytes in the buffer to 0
memset(packetBuffer, 0, NTP_PACKET_SIZE);
// Initialize values needed to form NTP request
// (see URL above for details on the packets)
packetBuffer[0] = 0b11100011; // LI, Version, Mode
packetBuffer[1] = 0; // Stratum, or type of clock
packetBuffer[2] = 6; // Polling Interval
packetBuffer[3] = 0xEC; // Peer Clock Precision
// 8 bytes of zero for Root Delay & Root Dispersion
packetBuffer[12] = 49;
packetBuffer[13] = 0x4E;
packetBuffer[14] = 49;
packetBuffer[15] = 52;
// all NTP fields have been given values, now
// you can send a packet requesting a timestamp:
Udp.beginPacket(address, 123); //NTP requests are to port 123
Udp.write(packetBuffer, NTP_PACKET_SIZE);
Udp.endPacket();
}
//Запись двухбайтового числа в память
void EEPROMWriteInt(int address, int value)
{
EEPROM.write(address, lowByte(value));
EEPROM.write(address + 1, highByte(value));
}
//Чтение числа из памяти
unsigned int EEPROMReadInt(int address)
{
byte lowByte = EEPROM.read(address);
byte highByte = EEPROM.read(address + 1);
return (highByte << 8) | lowByte;
}
char getInt(const char* string, int startIndex) {
return int(string[startIndex] - '0') * 10 + int(string[startIndex+1]) - '0';
}