運用 DS3231 及 I2C 介面 玩即時時鐘RTC 於 Arduino Uno

前言：本想找一個簡單的 DS3231 的Arduino範例，怎知搜尋出來(2011年)後其範例檔案錯誤多多，導致花了一些時間去整理，並留下此篇記錄...

動機：可否在 Arduino Uno 開發板上做一個 Real-Time Clock(RTC)?!

準備環境：
1.Arduino Uno(需連接USB數據線)
2.DS3231 AT24C32 高精度時鐘RTC IIC模組
3.Windows筆電
4.Arduino IDE(需先安裝)

實作步驟：
1.接線方式為：Arduino Uno SCL→A5、SDA→A4、Vcc→5V、GND→GND。如下圖

2.先至網站 http://hacks.ayars.org/2011/04/ds3231-real-time-clock.html 下載 DS3231.zip，並解壓縮至 C:\Users\XXX\Documents\Arduino\libraries 目錄內 (XXX=電腦登入帳號)

3.由於 上述2. 提供的範例錯誤頗多或是年代久遠，於是，到 參攷 2. 的網站去更新程式及範例並複製至 上述2. 的目錄中

4.搜尋其中的範例並測試後，改寫了其中的範例 DS3231_test.ino (利用高精度I2C即時時鐘RTC及溫補晶振TCXO來顯示日期、時間及溫度)，如下(請自行修改程式 第#23~29行，將目前日期/時間代入)

	/*
	DS3231_test.ino
	Eric Ayars
	4/11
	modified by Davis at 2018/1/3
	Test/demo of read routines for a DS3231 RTC.
	Turn on the serial monitor after loading this to check if things are
	working as they should.
	*/
	#include <DS3231.h>
	#include <Wire.h>
	DS3231 Clock;
	bool Century = false;
	bool h12;
	bool PM;
	// set current datetime
	byte Year = 18; // = thisyear - 2000
	byte Month = 1;
	byte Day = 3;
	byte DoW = 3; // Day of Week
	byte Hour = 9;
	byte Minute = 8;
	byte Second = 50;
	//bool ADy, A12h, Apm;
	void setup() {
	Clock.setClockMode(false); // set to 24h
	//Clock.setClockMode(true); // set to 12h
	Clock.setYear(Year);
	Clock.setMonth(Month);
	Clock.setDate(Day);
	Clock.setDoW(DoW);
	Clock.setHour(Hour);
	Clock.setMinute(Minute);
	Clock.setSecond(Second);
	// Start the I2C interface
	Wire.begin();
	// Start the serial interface
	Serial.begin(9600);
	}
	void loop() {
	// send what's going on to the serial monitor.
	// Start with the year
	Serial.print("2");
	if (Century) { // Won't need this for 89 years.
	Serial.print("1");
	} else {
	Serial.print("0");
	}
	Serial.print(Clock.getYear(), DEC);
	Serial.print('-');
	// then the month
	Serial.print(Clock.getMonth(Century), DEC);
	Serial.print('-');
	// then the day
	Serial.print(Clock.getDate(), DEC);
	Serial.print(' ');
	// // and the day of the week
	// Serial.print(Clock.getDoW(), DEC);
	// Serial.print(' ');
	// Finally the hour, minute, and second
	addzero(Clock.getHour(h12, PM));
	Serial.print(Clock.getHour(h12, PM), DEC);
	Serial.print(':');
	addzero(Clock.getMinute());
	Serial.print(Clock.getMinute(), DEC);
	Serial.print(':');
	addzero(Clock.getSecond());
	Serial.print(Clock.getSecond(), DEC);
	// // Add AM/PM indicator
	// if (h12) {
	// if (PM) {
	// Serial.print(" PM ");
	// } else {
	// Serial.print(" AM ");
	// }
	// } else {
	// Serial.print(" 24h ");
	// }
	// Display the temperature
	Serial.print(" T=");
	Serial.print(Clock.getTemperature(), 2);
	// // Tell whether the time is (likely to be) valid
	// if (Clock.oscillatorCheck()) {
	// Serial.print(" O+");
	// } else {
	// Serial.print(" O-");
	// }
	// // Indicate whether an alarm went off
	// if (Clock.checkIfAlarm(1)) {
	// Serial.print(" A1!");
	// }
	// if (Clock.checkIfAlarm(2)) {
	// Serial.print(" A2!");
	// }
	// New line on display
	Serial.print('\n');
	// // Display Alarm 1 information
	// Serial.print("Alarm 1: ");
	// Clock.getA1Time(ADay, AHour, AMinute, ASecond, ABits, ADy, A12h, Apm);
	// Serial.print(ADay, DEC);
	// if (ADy) {
	// Serial.print(" DoW");
	// } else {
	// Serial.print(" Date");
	// }
	// Serial.print(' ');
	// Serial.print(AHour, DEC);
	// Serial.print(' ');
	// Serial.print(AMinute, DEC);
	// Serial.print(' ');
	// Serial.print(ASecond, DEC);
	// Serial.print(' ');
	// if (A12h) {
	// if (Apm) {
	// Serial.print('pm ');
	// } else {
	// Serial.print('am ');
	// }
	// }
	// if (Clock.checkAlarmEnabled(1)) {
	// Serial.print("enabled");
	// }
	// Serial.print('\n');
	// // Display Alarm 2 information
	// Serial.print("Alarm 2: ");
	// Clock.getA2Time(ADay, AHour, AMinute, ABits, ADy, A12h, Apm);
	// Serial.print(ADay, DEC);
	// if (ADy) {
	// Serial.print(" DoW");
	// } else {
	// Serial.print(" Date");
	// }
	// Serial.print(' ');
	// Serial.print(AHour, DEC);
	// Serial.print(' ');
	// Serial.print(AMinute, DEC);
	// Serial.print(' ');
	// if (A12h) {
	// if (Apm) {
	// Serial.print('pm');
	// } else {
	// Serial.print('am');
	// }
	// }
	// if (Clock.checkAlarmEnabled(2)) {
	// Serial.print("enabled");
	// }
	// // display alarm bits
	// Serial.print('\nAlarm bits: ');
	// Serial.print(ABits, BIN);
	//
	// Serial.print('\n');
	// Serial.print('\n');
	delay(1000);
	}
	void addzero(byte n) {
	if (n < 10) {
	Serial.print('0');
	}
	}

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執行畫面，如下圖

參攷：
1.DS3231 Real-Time Clock, http://hacks.ayars.org/2011/04/ds3231-real-time-clock.html
2.NorthernWidget/DS3231, https://github.com/NorthernWidget/DS3231