Cosa devi sapere per usare un real time clock DS1307

Considero molto utile avere un dispositivo che permetta di tenere traccia del tempo e della data, poiché in molti progetti, come quelli della domotica, richiedono un sistema per recuperare queste informazioni. Avere un circuito che mi garantisca, anche in mancanza di alimentazione, un riferimento temporale sicuro è fondamentale.

DS1307 real time clock RTC pin function

Tipicamente, l’integrato che viene utilizzato maggiormente, in campo hobbistico, è il DS1307. Le sue caratteristiche tecniche sono le seguenti

 Caratteristiche conteggio in secondi, minuti, ore, giorno della settimana, giorno del mese, mese, anno.
 Interfaccia bus I2C
 RAM 56 byte aggiuntivi di memoria utente
 Altre uscite Possibilità di generare un onda quadra di 1Hz, 4096KHz, 8192KHz, 32768KHz

ha un costo contenuto, circa 2.5€, è disponibile sia in package  THT(Through-Hole Technology) sia in SMD, in versioni con standard industriali (temperature di esercizio da -40 a +85 °C).

Anche utilizzarlo è risultato semplice, vista la possibilità di colloquiare tramite bus I2C. Una volta realizzato il circuito seguente, scriviamo alcun istruzioni per settare i registri del DS1307 in modo da impostare la data e l’ora.

schema rtc DS1307

La struttura di questi registri è la seguente:

Struttura registri DS 1307

mentre le istruzioni le trovate di seguito

//includo la libreria per la
//comunicazione su bus I2C
#include <Wire.h>

void setup()
{
//inizializzo la libreria
Wire.begin();

//attivo la comunicazione con il DS1307
//l'indirizzo dell'RTC è 0x68
Wire.beginTransmission(0x68);
//il primo byte stabilisce il registro
//iniziale da scivere
Wire.write((byte)0x00);
//specifico il tempo e la data
Wire.write((byte)0x00); //1° byte SECONDI da 0x00 a 0x59
Wire.write((byte)0x10); //2° byte MINUTI da 0x00 a 0x59
Wire.write((byte)0x80 | 0x10); //3° byte ORE da 0x00 a 0x23
Wire.write((byte)0x01); //4° byte GIORNO della settimana da 0x01 a 0x07
Wire.write((byte)0x21); //5° byte GIORNO del mese da 0x01 a 0x31
Wire.write((byte)0x03); //6° byte MESE da 0x01 a 0x12
Wire.write((byte)0x12); //7° byte ANNO 0x00 a 0x99
Wire.endTransmission();
}

void loop()
{
delay(100);
}

 

Per poter recuperare le informazioni è sufficiente eseguire una lettura in sequenza dei primi 7 byte, partendo dall’indirizzo 0x00

//includo la libreria per la
//comunicazione su bus I2C
#include <Wire.h>

void setup()
{
//inizializzo la seriale
Serial.begin(9600);

//inizializzo la libreria
Wire.begin();

//attivo la comunicazione con il DS1307
//l'indirizzo dell'RTC è 0x68
Wire.beginTransmission(0x68);
//il primo byte stabilisce il registro
//iniziale da scivere
Wire.write((byte)0x00);
//specifico il tempo e la data
Wire.write((byte)0x00); //1° byte SECONDI da 0x00 a 0x59
Wire.write((byte)0x10); //2° byte MINUTI da 0x00 a 0x59
Wire.write((byte)0x80 | 0x10); //3° byte ORE da 0x00 a 0x24
Wire.write((byte)0x01); //4° byte GIORNO della settimana da 0x01 a 0x07
Wire.write((byte)0x21); //5° byte GIORNO del mese da 0x00 a 0x31
Wire.write((byte)0x03); //6° byte MESE da 0x00 a 0x12
Wire.write((byte)0x12); //7° byte ANNO 0x00 a 0x99
Wire.endTransmission();
}

void loop()
{
//inizzializza la trasmissione partendo
//dall'indirizzo 0x00
Wire.beginTransmission(0x68);
Wire.write((byte)0x00);
Wire.endTransmission();

//richiedo 7 byte dal dispositivo con
//indirizzo 0x68
Wire.requestFrom(0x68, 7);
//regupero i 7 byte relativi ai
//corrispondenti registri
byte secondi = Wire.read();
byte minuti = Wire.read();
byte ora = Wire.read();
byte giorno_sett = Wire.read();
byte giorno_mese = Wire.read();
byte mese = Wire.read();
byte anno = Wire.read();

Serial.print("Orario corrente: ");
Serial.print(ora, HEX);
Serial.print(":");
Serial.print(minuti, HEX);
Serial.print(":");
Serial.println(secondi, HEX);

Serial.print("Giorno della settimana: ");
Serial.println(giorno_sett, HEX);

Serial.print("Data corrente: ");
Serial.print(giorno_mese, HEX);
Serial.print("/");
Serial.print(mese, HEX);
Serial.print("/");
Serial.println(anno, HEX);
Serial.println();

delay(1000);
}

La batteria tampone, tipicamente una CR2032, garantisce un back-up di circa 6 mesi.

Delocalizzare la gestione dell’orario su un chip esterno permette di concentrare le risorse dell’Arduino su altri processi e allo stesso tempo di impiegare in modo veloce e semplice il bus I2C per recuperare le informazioni di tempo e data.

Realizzare automatismi basati sul DS1307 è risultato molto economico e semplice, vi invito quindi ad acquistare direttamente il chip piuttosto che i kit già assemblati che attualmente si aggirano tra gli 8€ e i 15€.