hobbylab.jp 部品センサー他 DS3231 Use

DS3231 は、温度補償型水晶発振器 (TCXO) と水晶を内蔵した、低コストで極めて正確な I²C リアルタイムクロック (RTC) です。このデバイスにはバッテリー入力が組み込まれており、デバイスの主電源が中断されても正確な計時を維持します。
水晶共振器を内蔵しているため、デバイスの長期精度が向上するとともに、製造ラインの部品数も削減されます。
DS3231 は、商用および工業用温度範囲で使用可能で、16 ピン、300 ミル SO パッケージで提供されます。
RTC は、秒、分、時間、曜日、日付、月、年に関する情報を維持します。
月末の日付は、閏年補正を含め、31 日未満の月には自動的に調整されます。このクロックは、AM/PM インジケーター付きの 24 時間形式または 12 時間形式で動作します。
プログラム可能な 2 つの時刻アラームとプログラム可能な方形波出力が提供されます。アドレスとデータは、I2C 双方向バスを介してシリアルに転送されます。
高精度の温度補償電圧リファレンスおよびコンパレータ回路は、VCC の状態を監視して電源障害を検出し、リセット出力を提供し、必要に応じてバックアップ電源に自動的に切り替えます。

機能
● 高精度 RTC がすべての計時機能を完全に管理 ? リアルタイムクロックが秒、分、時間、日付、月、曜日、年をカウントし、うるう年補正は 2100 年まで有効
* 0°C ～ +40°C で精度 ±2ppm
* -40°C ～ +85°C で精度 ±3.5ppm
* デジタル温度センサー出力: ±3°C 精度
* エージングトリムのレジスタ ? RST 出力/プッシュボタンリセットデバウンス入力
* 2 つの時刻アラーム ? プログラム可能な方形波出力信号
● シンプルなシリアルインターフェイスでほとんどのマイクロコントローラに接続
* 高速 (400kHz) I2C インターフェイス
● 連続計時用のバッテリーバックアップ入力
* 低消費電力動作でバッテリーバックアップの実行時間を延長
* 3.3V 動作
● 動作温度範囲:商業用（0°C ～ +70°C）および工業用（-40°C ～ +85°C）
● Underwriters LaboratoriesR（UL）認定

回路図

Pinアサイン

Pin	DEVICE	DESCRIPTION
1	32k	32kHz 出力。このオープンドレインピンには外部プルアップ抵抗が必要です。有効にすると、出力はどちらの電源でも動作します。使用しない場合はオープンのままにできます。
2	SQW	~~INT~~/SQW アクティブロー割り込みまたは方形波出力。このオープンドレインピンには、5.5V 以下の電源に接続された外部プルアップ抵抗が必要です。この多機能ピンは、制御レジスタ (0Eh) の INTCN ビットの状態によって決まります。 INTCN が論理 0 に設定されている場合、このピンは方形波を出力し、その周波数は RS2 ビットと RS1 ビットによって決まります。 INTCN が論理 1 に設定されている場合、タイムキーピングレジスタとアラームレジスタのいずれかが一致すると、INT/SQW ピンがアクティブになります (アラームが有効になっている場合)。電源が最初に投入されたときに INTCN ビットが論理 1 に設定されているため、ピンはデフォルトでアラームが無効の割り込み出力になります。プルアップ電圧は、VCC の電圧に関係なく、最大 5.5V です。使用しない場合は、このピンを未接続のままにすることができます。
3	SCL	シリアルクロック入力。このピンは、I²Cシリアルインターフェイスのクロック入力であり、シリアルインターフェイス上のデータ移動を同期するために使用されます。このピンには、VCC の電圧に関係なく、最大 5.5V を使用できます。
4	SDA	シリアルデータ入力/出力。このピンは、I²Cシリアルインターフェイスのデータ入力/出力です。このオープンドレインピンには、外部プルアップ抵抗が必要です。プルアップ電圧は、VCC の電圧に関係なく、最大 5.5V です。
5	VCC	プライマリ電源用の DC 電源ピン。このピンは、0.1μF ～ 1.0μF のコンデンサを使用してデカップリングする必要があります。使用しない場合は、グランドに接続します。
6	GND	Ground

EEPROM　I²Cアドレス

	A2	A1	A0	ADD
1	0	0	0	0x50
2	0	0	1	0x51
3	0	1	0	0x52
4	0	1	1	0x53
5	1	0	0	0x54
6	1	0	1	0x55
7	1	1	0	0x56
8	1	1	1	0x57

2.データ取得

下のプログラムを実行することによりシリアル通信のモニターに結果が表示される。

14:01:41.048 -> 2022 7 30 14 1 44
14:01:42.070 -> 2022 7 30 14 1 45
14:01:43.051 -> 2022 7 30 14 1 46
14:01:44.073 -> 2022 7 30 14 1 47
14:01:45.037 -> 2022 7 30 14 1 48

//i2C用ライブラリー
  #include <DS3231.h>
  #include <Wire.h>
  DS3231 myRTC;
  bool century = false; //century=true　にするのは2100年代の話
  bool h12Flag = false;
  bool pmFlag;
  
  int rs;
  
  void setup() {
  Wire.begin(2,0); //PinNo=SDA,SCL D4=SDA,D3=SCL に設定ESP-12E
  Serial.begin(115200);
  }
  
  void loop() {
  rs = Serial.read();
  if ( rs != -1 ){
  keys();
  }
  Serial.print(20,DEC);
  Serial.print(myRTC.getYear(), DEC);
  Serial.print(' ');
  Serial.print(myRTC.getMonth(century), DEC);
  Serial.print(' ');
  Serial.print(myRTC.getDate(), DEC);
  Serial.print(' ');
  Serial.print(myRTC.getHour(h12Flag, pmFlag), DEC);
  Serial.print(' ');
  Serial.print(myRTC.getMinute(), DEC);
  Serial.print(' ');
  Serial.println(myRTC.getSecond(), DEC);
  delay(1000);
  }
  
  
  void keys() {
   int rs1;
   switch (rs) {
   case 97: //a
   myRTC.setYear(22);
   myRTC.setMonth(7);
   myRTC.setDate(29);
   myRTC.setHour(20);
   myRTC.setMinute(32);
   myRTC.setSecond(0);
   Serial.println("時刻合わせ！");
   break;
   }
  }

Arduino Program Source　download　
※Calibration Registerについては下記の様に計算した。