Wecker mit einem RTC-Modul

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Navi­ga­ti­on

Die Weck­zeit wird zusam­men mit Wochen­tag, Datum und Uhr­zeit auf dem LCD-Display ange­zeigt.
Der lin­ke Tas­ter soll die Stun­den, der rech­te Tas­ter soll die Minu­ten ein­stel­len.
Ein Tas­ter­druck → eine Stunde/eine Minu­te vorwärts

Schlie­ße das LCD an:

LCD

RTC-Modul

Nor­ma­ler­wei­se wäre eine kom­ple­xe Ver­ka­be­lung zum Betrieb eines LCDs nötig. Der ➨I2C-Bus regelt über einen eige­nen Mikro­pro­zes­sor die Kom­mu­ni­ka­ti­on der Daten­lei­tun­gen unter­ein­an­der. Es wer­den des­halb nur vier Anschlüs­se benötigt.

Die Hel­lig­keit kann mit einem Poten­tio­me­ter auf der Rück­sei­te des LCDs ein­ge­stellt werden.

Benö­tig­te Bauteile:

  • 2 Tas­ter
  • LCD 1602
  • RTC-Modul DS3231
  • Laut­spre­cher
  • Lei­tungs­dräh­te

Baue die Schal­tung auf.
(Fah­re mit der Maus über das Bild, um die Bezeich­nun­gen der Bau­tei­le zu sehen)

Benö­tig­te Biblio­the­ken:
Sketch → Biblio­thek ein­bin­den → Biblio­the­ken verwalten

Bin­de die Biblio­the­ken RTC­lib und LiquidCrystal_I2C ein und defi­nie­re die Variablen.

# include <RTClib.h>
# include <LiquidCrystal_I2C.h>

// Name des RTC-Moduls 
RTC_DS3231 rtc; 

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4); 

int Lautsprecher = 3;
int TasterLinks = 7;
int TasterRechts = 8;

int TasterLesenLinks;
int TasterLesenRechts;

// Beginn der Weckzeit
int StundeWeckzeit = 6;
int MinuteWeckzeit = 0;

// Dauer des Signal
int DauerWecksignal = 3;

// Zeit messen für Ticken der Uhr
long Startzeit;
long ZeitJetzt;

Der setup-Teil. Beach­te die Kommentare.

void setup()
{
  pinMode(TasterLinks, INPUT_PULLUP);
  pinMode(TasterRechts, INPUT_PULLUP);
  Serial.begin(9600);
  rtc.begin();
  /*
    wenn Datum und Zeit nicht korrekt -> Datum/Zeit setzen
    Jahr, Monat, Tag, Stunde, Minute, Sekunde
    keine führende 0 setzen
    rtc.adjust(DateTime(2020, 12, 13, 13, 31, 30));
  */
  // rtc.adjust(DateTime(2020, 12, 13, 13, 31, 30));

  // LCD initialisieren
  lcd.init();
  lcd.backlight();

  Serial.println("Bitte die Weckzeit eingeben:");
  Serial.println("Taster links -> Stunde +/Taster rechts -> Minute +");
  Startzeit = millis();
}

Ver­wen­de die­se Schlüs­sel­wör­ter für die Aus­ga­be auf dem LCD:

Schlüs­sel­wortAnzei­ge
adjust(DateTime(Jahr Monat, Tag, Stun­de, Minu­te, Sekunde);Bei­spiel:
rtc.adjust(DateTime(2020, 12, 13, 13, 31, 30));
aktuell.dayOfTheWeek()Num­mer des Wochentages
0 = Sonntag
1 = Montag
. . .
6 = Samstag
aktu​ell​.day()Tag
aktuell.month()Monat
1 = Januar
2 = Februar
...
12 = Dezember
aktuell.year()Jahr
aktuell.hour()Stun­de
aktuell.minute())Minu­te
aktuell.second())Sekun­de
Uhr­zeit als Array definieren:
char Zeit[] = "Uhr­zeit: hh:mm:ss";
print(aktuell.toString(Zeit));
hh = Stunden
mm = Minuten
ss = Sekunden
Datum als Array definieren:
char Datum[] = "DD.MM.YYYY";
print(aktuell.toString(Datum));
DD = Tag
MM = Monat
YYYY = 4-stelliges Jahr
now()aktu­el­le Zeit holen
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Der loop-Teil. Beach­te die Kommentare.

void loop()
{
  String Stunde, Minute, Weckzeit;

  // aktuelle Zeit lesen
  DateTime aktuell = rtc.now();

  // Stunde einstellen
  TasterLesenLinks = digitalRead(TasterLinks);
  
  // Minute einstellen
  if (TasterLesenLinks == LOW)
  {
    delay(200);
    if (StundeWeckzeit >= 24) StundeWeckzeit = 1;
    else StundeWeckzeit ++;
  }
  
  TasterLesenRechts = digitalRead(TasterRechts);
  if (TasterLesenRechts == LOW)
  {
    delay(200);
    if (MinuteWeckzeit >= 59) MinuteWeckzeit = 0;
    else MinuteWeckzeit ++;
  }

  // Wochentag, Datum und Zeit anzeigen
  lcd.setCursor(0, 0);

  /*
    Wochentag anzeigen
    0 = Sonntag
    1 = Montag
    ...
    6 = Samstag
  */
  switch (aktuell.dayOfTheWeek())
  {
    case 0:
      lcd.print("Sonntag");
      break;
    case 1:
      lcd.print("Montag");
      break;
    case 2:
      lcd.print("Dienstag");
      break;
    case 3:
      lcd.print("Mittwoch");
      break;
    case 4:
      lcd.print("Donnerstag");
      break;
    case 5:
      lcd.print("Freitag");
      break;
    case 6:
      lcd.print("Samstag");
      break;
  }

  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print(aktuell.day());
  lcd.print(".");

  // Monatsnamen anzeigen
  lcd.print(" ");

  switch (aktuell.month())
  {
    case 1:
      lcd.print("Januar");
      break;
    case 2:
      lcd.print("Februar");
      break;
    case 3:
      lcd.print("M\341rz");
      break;
    case 4:
      lcd.print("April");
      break;
    case 5:
      lcd.print("Mai");
      break;
    case 6:
      lcd.print("Juni");
      break;
    case 7:
      lcd.print("Juli");
      break;
    case 8:
      lcd.print("August");
      break;
    case 9:
      lcd.print("September");
      break;
    case 10:
      lcd.print("Oktober");
      break;
    case 11:
      lcd.print("November");
      break;
    case 12:
      lcd.print("Dezember");
      break;
  }
  lcd.print(" ");

  lcd.print(aktuell.year());
  lcd.setCursor(0, 2);
  
  // wenn Stunden < 10 -> führende 0 setzen
  if (aktuell.hour() < 10) lcd.print("0");
  lcd.print(aktuell.hour());
  lcd.print(':');
 
  // wenn Minuten < 10 -> führende 0 setzen
  if (aktuell.minute() < 10) lcd.print("0");
  lcd.print(aktuell.minute());
  lcd.print(':');
 
  // wenn Sekunden < 10 -> führende 0 setzen
  if (aktuell.second() < 10) lcd.print("0");
  lcd.print(aktuell.second());
  
  /*
    Weckzeit formatieren -> führende 0 ergänzen
    4 mögliche Fälle
    Stunde < 10 Minute < 10    
    Stunde < 10 Minute > 9
    Stunde > 10 Minute < 10    
    Stunde > 10 Minute > 9 
  */
  if (StundeWeckzeit < 10 && MinuteWeckzeit < 10) Weckzeit = "0" + String(StundeWeckzeit) + ":0" + String(MinuteWeckzeit);   
  
  if (StundeWeckzeit < 10 && MinuteWeckzeit > 9) Weckzeit = "0" + String(StundeWeckzeit) + ":" + String(MinuteWeckzeit);

  if (StundeWeckzeit > 9 && MinuteWeckzeit < 10) Weckzeit = String(StundeWeckzeit) + ":0" + String(MinuteWeckzeit);

  if (StundeWeckzeit > 9 && MinuteWeckzeit > 9) Weckzeit = String(StundeWeckzeit) + ":" + String(MinuteWeckzeit);

  lcd.setCursor(0, 3);
  lcd.print("Weckzeit: " + Weckzeit);

  // führende 0 setzen
  if (aktuell.hour() < 10) Stunde = "0" + String(aktuell.hour());
  else Stunde = String(aktuell.hour());

  // führende 0 setzen
  if (aktuell.minute() < 10) Minute = "0" + 
  String(aktuell.minute());
  else Minute = String(aktuell.minute());

  // String zusammensetzen
  String aktuelleZeit = Stunde + ":" + Minute;
  if (aktuelleZeit == Weckzeit && aktuell.second() <  DauerWecksignal)
  {
    tone(Lautsprecher, 1000, 500);
  }

  /* 
    Ticken der Uhr
    aktuelle Zeit (ZeitJetzt) messen
    millis() -> Zeit, die seit dem Start des Programms 
    vergangen ist
    wenn die Differenz zwischen der gerade gemessenen Zeit
    und der im setup gemessenen Startzeit >= 1000 (1 Sekunde) ist
    -> kurzen Ton wiedergeben
    Startzeit muss anschließend auf die aktuelle Zeit gesetzt werden
   */
   ZeitJetzt = millis();

   if (ZeitJetzt - Startzeit >= 1000)
   {
     tone(Lautsprecher, 1000, 2);
     Startzeit = ZeitJetzt;
   }
 }

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Letzte Aktualisierung: 5. Apr 2021 @ 8:34