作者：曹永忠
drive ameba time function by RTC module
智慧家庭的核心為人，而人最重視的是時間，如何讓「創客神器-Ameba」來顯示出時間，且時間是連續、不可磨滅的，Ameba開發版的確缺少這個非常重要的核心功能，雖然可以自己計時，但是在關機或重開機後，所有的時間又重來了，還儘管可以使用EEPROM或SD Card記憶卡來當作解決方案，但是終究不是一個很完善的解決方案，針對此問題，可以利用下列方式補足Ameba時間模組需求：
RTC時鐘模組的介紹與描述
我們首先介紹RTC時鐘模組，其模組具備了時間功能，且為了斷電時依然能保留時間，補足了Ameba開發板所沒有的內置時鐘(Internal Clock)，正好可以使用它。如圖所示，可見到 Tiny RTC I2C 時鐘模組的外觀圖，模組採用DS1307晶片，若讀者需要更詳盡的資料，請參考『Arduino投幣計時器(網路篇)』，內容皆相關於RTC時鐘模組。
Tiny RTC I2C 時鐘模組
如下圖所示，我們可以參考時鐘模組之電路連接圖，先將電路連接完善後，撰寫與測試下列Tiny RTC I2C 時鐘模組測試程式。
時鐘模組電路連接方式
在完成上圖所示之時鐘模組之電路連接後，如下圖所示，完成時鐘模組電路實際組裝的工作。
時鐘模組電路實際組裝圖
透過RTC時鐘模組管理時間
我們使用下表所示之「RTC 1307時鐘模組測試程式一」，進行時鐘模組程式的撰寫與測試，會得到如下圖所示之執行畫面，可以知道目前日期與時間的資料。
RTC 1307 時鐘模組測試程式一.
#include // AmebaIDE 內建
// LCD I2C Library，從這裡可以下載：
#include "RTClib.h"
RTC_DS1307 RTC;
int mYear = 2016 ;
int mMonth = 1 ;
int mDay = 1 ;
int mHour = 12 ;
int mMinute = 12 ;
int mSecond = 12 ;
void setup() {
Serial.begin(9600);
initRTC() ;
RTC.adjust(DateTime(mYear,mMonth,mDay,mHour,mMinute,mSecond));
}
void loop() {
Serial.print("Now Data and Time is :") ;
Serial.print(ShowDateTime()) ;
Serial.print("\n") ;
delay(1000) ;
}
void initRTC()
{
Wire.begin();
RTC.begin();
if (! RTC.isrunning()) {
Serial.println("RTC is NOT running!");
}
}
String ShowDateTime()
{
return StrDate() + " " +StrTime() ;
}
String StrDate() {
String ttt ;
//nowT = now;
DateTime now = RTC.now();
ttt = print4digits(now.year()) + "-" + print2digits(now.month()) + "-" + print2digits(now.day()) ;
//ttt = print4digits(NDPyear) + "/" + print2digits(NDPmonth) + "/" + print2digits(NDPday) ;
return ttt ;
}
String StringDate(int yyy,int mmm,int ddd) {
String ttt ;
//nowT = now;
ttt = print4digits(yyy) + "-" + print2digits(mmm) + "-" + print2digits(ddd) ;
return ttt ;
}
String StrTime() {
String ttt ;
// nowT = RTC.now();
DateTime now = RTC.now();
ttt = print2digits(now.hour()) + ":" + print2digits(now.minute()) + ":" + print2digits(now.second()) ;
// ttt = print2digits(NDPhour) + ":" + print2digits(NDPminute) + ":" + print2digits(NDPsecond) ;
return ttt ;
}
String StringTime(int hhh,int mmm,int sss) {
String ttt ;
ttt = print2digits(hhh) + ":" + print2digits(mmm) + ":" + print2digits(sss) ;
return ttt ;
}
String print2digits(int number) {
String ttt ;
if (number >= 0 && number < 10)
{
ttt = String("0") + String(number);
}
else
{
ttt = String(number);
}
return ttt ;
}
String print4digits(int number) {
String ttt ;
ttt = String(number);
return ttt ;
由上述程式的使用，Ameba開發板就可以做到讀取時間，並且透過該時間模組，可以達到儲存目前時間，及自動達到時鐘的功能(指當Ameba停電休息時，時間仍然會繼續計算且不失誤)，對於工業上的應用，可以更加完備，因為當企業不營業時，所有設備是關機不用的，但是當營業時，所有設備開機，就不需要再次重新設定時間。
RTC DS1307 時鐘模組測試程式一執行畫面
使用RTC取得正確的日期與時間
在完成時鐘模組之電路連接後，因為RTC DS1307 時鐘模組會幫我們管理好時間，所以我們並不需要每次都重新設定，接下來，我們使用下表所示之「RTC 1307 時鐘模組測試程式二」，進行時鐘模組測試程式的撰寫與測試，可以得到如下圖所示之執行畫面，得到目前日期與時間的資料。
RTC 1307 時鐘模組測試程式二.
#include // Arduino IDE 內建
// LCD I2C Library，從這裡可以下載：
#include "RTClib.h"
RTC_DS1307 RTC;
void setup() {
Serial.begin(9600);
initRTC() ;
}
void loop() {
Serial.print("Now Data and Time is :") ;
Serial.print(ShowDateTime()) ;
Serial.print("\n") ;
delay(1000) ;
}
void initRTC()
{
Wire.begin();
RTC.begin();
if (! RTC.isrunning()) {
Serial.println("RTC is NOT running!");
// following line sets the RTC to the date & time this sketch was compiled
// RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));
}
}
String ShowDateTime()
{
return StrDate() + " " +StrTime() ;
}
String StrDate() {
String ttt ;
//nowT = now;
DateTime now = RTC.now();
ttt = print4digits(now.year()) + "-" + print2digits(now.month()) + "-" + print2digits(now.day()) ;
//ttt = print4digits(NDPyear) + "/" + print2digits(NDPmonth) + "/" + print2digits(NDPday) ;
return ttt ;
}
String StringDate(int yyy,int mmm,int ddd) {
String ttt ;
//nowT = now;
ttt = print4digits(yyy) + "-" + print2digits(mmm) + "-" + print2digits(ddd) ;
return ttt ;
}
String StrTime() {
String ttt ;
// nowT = RTC.now();
DateTime now = RTC.now();
ttt = print2digits(now.hour()) + ":" + print2digits(now.minute()) + ":" + print2digits(now.second()) ;
// ttt = print2digits(NDPhour) + ":" + print2digits(NDPminute) + ":" + print2digits(NDPsecond) ;
return ttt ;
}
String StringTime(int hhh,int mmm,int sss) {
String ttt ;
ttt = print2digits(hhh) + ":" + print2digits(mmm) + ":" + print2digits(sss) ;
return ttt ;
}
String print2digits(int number) {
String ttt ;
if (number >= 0 && number < 10)
{
ttt = String("0") + String(number);
}
else
{
ttt = String(number);
}
return ttt ;
}
String print4digits(int number) {
String ttt ;
ttt = String(number);
return ttt ;
}
RTC DS1307 時鐘模組測試程式二執行畫面
小結
本文主要介紹Ameba開發板，透過RTC DS1307 時鐘模組取得正確時間，以及維持時間的驅動，相信透過本文的解說，讀者更可以應用Ameba在許多產業、工業上，甚至實務使用在物聯網上；後續筆者還會繼續發表智慧家庭相關的文章，讓我們在未來可以創造出更優質、智慧化的生活。
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