Reloj preciso con solo usar un Arduino

Código

• Programa de reloj
• Programa de temporizador Arduino
• Procesando el script de prueba del temporizador

Programa de reloj Arduino

 // Paul Brace - Feb 2021 // Reloj simple con fecha creado solo usando un Arduino - sin módulo RTC // El programa incorpora un ajuste de corrección de tiempo para compensar la // velocidad interna del reloj no es 100% exacto.// Una vez que se ha ajustado la velocidad correcta, el reloj es sorprendentemente preciso .// En mi prueba no perdió ni ganó tiempo durante un período de 5 días.// Muestra el tiempo en una pantalla LCD de 16x2 // Botones para configurar la hora // Botón de modo (patilla 2) alterna entre configurar la hora, configurar la fecha y ejecutar // Botón 1 (patilla 3) Incrementa los minutos y el mes y disminuye el ajuste de Año / velocidad // Botón 2 (patilla 4) Incrementa la hora y el día y aumenta Year./speed adj // Visualización de 24 horas // Incluye el controlador de la biblioteca para la visualización:#include  // LiquidCrystal lcd (RS, EN, D4, D5, D6, D7) LiquidCrystal lcd (12, 13 , 6, 7, 8, 9); // crear un objeto lcd y asignar los pines // Definir botones y conexiones de zumbador # definir MODE_BUTTON 2 # definir HOUR_BUTTON 3 // El mismo botón diferentes definiciones para # definir UP_BUTTON 3 // hacer el código más fácil de entender #define DAY_BUTTON 3 # definir MINUTE_BUTTON 4 // El mismo botón, diferentes definiciones para # definir DOWN_BUTTON 4 // hacer que el código sea más fácil de entender #define MONTH_BUTTON 4 // Configuración del modo actual # definir SHOW_TIME 1 // 1 =en ejecución - mostrar tiempo # definir SET_TIME 2 // 2 =tiempo establecido # definir SET_YEAR 3 // 3 =conjunto de año # definir SET_DATE 4 // 4 =conjunto de día / mes #define SET_SPEED_ADJ 5 // 5 =modificar la variable speedCorrectionint speedCorrection =3545; // Número de milisegundos que mi reloj Nano corre lento por hora // número negativo aquí si está corriendo rápido // cambie para que coincida con su Arduino // Variables volátiles cambiadas en una interrupción y // necesitamos forzar al sistema a leer el variable actual // cuando se usa fuera de la interrupción y no usa una versión en caché volátil sin firmar tiempo actual largo; // Duración en milisegundos desde midnightunsigned long lastTime =-1000; // lastTime que ShowTime fue llamado inicializado a -1000 por lo que muestra de inmediato volátil sin firmar largo transcurrido; // Temporizador utilizado para el retardo y el contador de horas largo sin firmar milisegundosInADay; // Milisegundos en 24 horas unsigned long millisecondsInHour; // Milisegundos en 1 horaint currentMode; // 1 =en ejecución - mostrar hora // 2 =tiempo establecido // 3 =año establecido // 4 =día / mes setfloat currentDate; // Julian datefloat lastDate =0.0; // última fecha en la que se llamó ShowDate en currentDay; int currentMonth; int currentYear; char * dayArray [] ={"Tue.", // Mostrará una advertencia del compilador pero funciona bien "Wed.", "Thur.", "Fri . "," Sáb. "," Dom. "," Lunes "}; void setup () {// Configurar interrupción de tiempo - millis () se transfiere después de 50 días, por lo que // estamos usando nuestro propio contador de milisegundos que podemos reiniciar al // final de cada día TCCR0A =(1 < millisecondsInADay)) {// Siguiente día // Detiene las interrupciones mientras se reinicia el tiempo noInterrupts (); currentTime - =milisegundosInADay; interrumpe (); currentDate ++; } // Al final de cada hora ajusta el tiempo transcurrido para // la inexactitud en el reloj Arduino if (transcurrido> =milisegundosEnHora) {noInterrupts (); // Ajusta el tiempo para el reloj Arduino de funcionamiento lento / rápido currentTime + =speedCorrection; // Restablecer para contar la siguiente hora transcurrida =0; interrumpe (); } // Compruebe si se ha pulsado algún botón CheckButtons (); // Mostrar pantalla basada en el cambio de modo actual (currentMode) {case SHOW_TIME:// Mostrar hora y fecha actuales ShowTime (currentTime); ShowDate (currentDate); descanso; case SET_TIME:// Pantalla de visualización para configurar la hora ShowTimeSet (currentTime); descanso; case SET_YEAR:// Pantalla de visualización para configurar el año ShowYearSet (currentDate); descanso; case SET_DATE:// Pantalla de visualización para configurar el día y el mes ShowDDMMSet (currentDate); descanso; case SET_SPEED_ADJ:// Pantalla de visualización para ajustar la corrección de velocidad ShowSpeedSet (); descanso; } Wait (150);} // Esta interrupción se llama cuando se alcanza el tiempo de comparación // por lo tanto, se llamará una vez por milisegundo según la configuración del registro // OCR0A.ISR (TIMER0_COMPA_vect) {if (currentMode! =SET_TIME ) currentTime ++; transcurrido ++;} float JulianDate (int iday, int imonth, int iyear) {// Calcula la fecha juliana (probada hasta el año 20.000) unsigned long d =iday; unsigned long m =imonth; unsigned long y =iyear; si (m <3) {m =m + 12; y =y - 1; } unsigned long t1 =(153 * m - 457) / 5; unsigned long t2 =365 * y + (y / 4) - (y / 100) + (y / 400); return 1721118.5 + d + t1 + t2;} void GregorianDate (float jd, int &iday, int &imonth, int &iyear) {// Nota 2100 es el próximo año bisiesto omitido - compensa los años bisiestos omitidos unsigned long f =jd + 68569.5; unsigned long e =(4.0 * f) / 146097; largo sin signo g =f - (146097 * e + 3) / 4; largo sin signo h =4000ul * (g + 1) / 1461001; largo sin signo t =g - (1461 * h / 4) + 31; unsigned long u =(80ul * t) / 2447; unsigned long v =u / 11; i año =100 * (e - 49) + h + v; mes =u + 2 - 12 * v; iday =t - 2447 * u / 80;} void SplitTime (unsigned long curr, unsigned long &ulHour, unsigned long &ulMin, unsigned long &ulSec) {// Calcular HH:MM:SS a partir del recuento de milisegundos ulSec =curr / 1000; ulMin =ulSec / 60; ulHour =ulMin / 60; ulMin - =ulHour * 60; ulSec =ulSec - ulMin * 60 - ulHour * 3600;} unsigned long SetTime (unsigned long ulHour, unsigned long ulMin, unsigned long ulSec) {// Establece el número de milisegundos desde la medianoche hasta el retorno de la hora actual (ulHour * 60 * 60 * 1000) + (ulMin * 60 * 1000) + (ulSec * 1000);} void Wait (unsigned long value) {// Crea nuestra propia función dealy // Hemos establecido nuestra propia interrupción en TCCR0A // por lo tanto millis () y delay () ya no funcionará unsigned long startTime =transcurrido; while ((transcurrido - tiempo de inicio)  12) {iMonth =1; } // Establece la fecha de almacenamiento basada en la configuración actual currentDate =JulianDate (iDay, iMonth, iYear); } if (digitalRead (DAY_BUTTON) ==LOW) {// Avanzar día int iDay; int iMonth; int iYear; GregorianDate (fecha actual, iDay, iMonth, iYear); iDay ++; si (iDay> 31) {iDay =1; } si (((iMonth ==4) || (iMonth ==6) || (iMonth ==9) || (iMonth ==11)) &&(iDay> 30)) {iDay =1; } if ((iMonth ==2) &&(iDay> 29)) {iDay =1; } if ((iMonth ==2) &&((iYear% 4)! =0) &&(iDay> 28)) {iDay =1; } // Establecer la fecha almacenada en función de la configuración actual // Si posteriormente se ajusta el mes para que el día no sea válido // entonces la pantalla avanzará a la siguiente fecha válida currentDate =JulianDate (iDay, iMonth, iYear); } descanso; case SET_SPEED_ADJ:// aumenta o disminuye la corrección en 5 milisegundos if (digitalRead (UP_BUTTON) ==LOW) {speedCorrection + =5; } if (digitalRead (DOWN_BUTTON) ==LOW) {speedCorrection - =5; } descanso; }}} String FormatNumber (int value) {// Para agregar un 0 a la izquierda si es necesario if (value <10) {return "0" + String (value); } else {return String (valor); }} void ShowTime (unsigned long value) {// Actualiza la pantalla una vez por segundo // o cuando pasa la medianoche if ((value> lastTime + 1000) || (value  
 Programa de temporizador Arduino  Arduino  
 Este programa envía el número de milisegundos transcurridos al puerto serie evertir 2 segundos. 
 // Paul Brace Feb 2021 // Para usar con el script de procesamiento correspondiente // para comparar millis () de aquí a millis () en // Processing usando la computadora clockint inByte =0; unsigned long firstReading =100000; // millis () al leer por primera vez sentvoid setup () {Serial.begin (9600); // Enviar el byte de saludo a Processing sayHello ();} void loop () {// si se recibe un byte en el puerto serie // luego leerlo, descartarlo y enviar el // valor actual de millis () if (Serial. disponible ()> 0) {// obtener el byte entrante inByte =Serial.read (); // enviar el tiempo transcurrido desde el procesamiento de la primera lectura Serial.print (millis () - firstReading); Serial.print ('E'); // repetir cada 2 segundos de retraso (2000); }} void sayHello () {// Espere hasta que el puerto serie esté disponible // luego envíe el byte de saludo para iniciar el protocolo de enlace while (Serial.available () <=0) {Serial.print ('Z'); // Enviar Z al procesamiento para decir Hola delay (200); } firstReading =millis ();} 
 
 Procesando el script de prueba del temporizador  Procesando  
 Este es el script para Processing que leerá los milisegundos enviados desde Arduino y los comparará con los milisegundos transcurridos en el procesamiento. 
 // Paul Brace Feb 2021 // Script para aceptar millis () de Arduino // y compararlo con milis interno () para // evaluar la inexactitud del reloj Arduino .// Se supone que el reloj de la computadora es preciso // -ve =Arduino está funcionando lento, así que ingrese como un ajuste + ve en el programa de reloj // + ve =Arduino es corriendo rápido, así que ingrese como un ajuste -ve para reducir la velocidad del reloj. // crea el puerto serial objectint [] serialBytesArray =new int [15]; // matriz para almacenar bytes entrantesint bytesCount =0; // número actual de bytes recibidos boolean init =false; // falso hasta que se complete el apretón de manos al recibir el carácter Zint fillColor =255; // definir el color de relleno inicial long mills =0; // última lectura recibida largo primero =0; // tiempo de los primeros molinos recibidos para que podamos calcular la diferencia en una hora ahora; // número de milis transcurridos desde que se recibieron los primeros milineslong firstReading =100000; // millis () en el procesamiento del primer mensaje recibido de Arduinolong DiffPerHour =0; // la diferencia después de que haya pasado la primera hora int inByte; // último byte readvoid setup () {// definir algunos parámetros de lienzo y dibujo size (500, 500); fondo (70); noStroke (); // imprime la lista de todos los dispositivos seriales para saber cuál configurar para Arduino // necesitará ejecutar el programa y editar si el puerto correcto no está configurado debajo de printArray (Serial.list ()); // instanta la Cadena de comunicación serial thePortName =Serial.list () [1]; theSerialPort =new Serial (this, thePortName, 9600);} void draw () {// Mostrar fondo de configuración de tiempo (70); llenar (fillColor); textSize (25); texto (hora () + ":" + minuto () + ":" + segundo (), 50, 50); // la última lectura millis enviada por el texto de Arduino ("Entrante transcurrido:" + mills, 50, 100); // el tiempo transcurrido desde que se leyó por primera vez en Processing text ("Local transcurrido:" + (ahora - primera lectura), 50, 150); // muestra el texto de la diferencia actual ("Diff:" + (mills - (ahora - firstReading)), 50, 200); // Verifica si ha pasado 1 hora y si la primera hora almacena la diferencia if (((ahora - firstReading)> =3600000) &&(DiffPerHour ==0)) {DiffPerHour =mills - (ahora - firstReading); } // Muestra la primera diferencia y la diferencia después de la primera hora text ("Diff after 1 hour:" + DiffPerHour, 50, 300);} void serialEvent (Serial myPort) {// lee un byte del puerto serial inByte =myPort.read (); if (init ==false) {// si aún no se ha establecido el protocolo de enlace, ver si el byte del protocolo de enlace if (inByte =='Z') {// si el byte leído es Z myPort.clear (); // borra el búfer del puerto serie init =true; // almacenamos el hecho de que tuvimos el primer saludo myPort.write ('Z'); // le dice al Arduino que envíe más if (first ==0) {first =millis (); }}} else {// si ya hubo el primer saludo // Agregue el último byte del puerto serial a la matriz if (inByte! =69) {// No marque el final del carácter del mensaje E if (bytesCount <14) {serialBytesArray [bytesCount] =inByte; bytesCount ++; }} if (inByte ==69) {// Fin del mensaje // almacenar el tiempo local transcurrido ahora =millis (); // calcula los millis () mills entrantes =0; for (int i =1; i <=bytesCount; i ++) {mills + =(serialBytesArray [i - 1] - 48) * pow (10, (bytesCount - i)); } // Digamos que estamos listos para aceptar el siguiente mensaje // si esta es la primera lectura, establezca la primera diferencia if (firstReading ==100000) {firstReading =now; } myPort.write ('Z'); // Restablecer bytesCount:bytesCount =0; }}} 
  
 
   Esquemas     
   
 

            


            

               Configurar DS3231 por GPS        
                Pesadora electrónica