En esta entrada veremos cómo utilizar el reloj en tiempo real DS3231 con las placas Arduino a través de nuestra librería GFRTC, que permite acceder a la totalidad de las funciones de este circuito integrado, incluyendo las alarmas y el sensor de temperatura interno. Esperamos que además de enseñarte el potencial de este circuito podamos recibir algo de feedback sobre nuestra librería.
El circuito integrado DS3231 es un reloj en tiempo real que puede servir como reemplazo de DS1307 que es muy popular, pero que puede no ser muy apto para conservar el tiempo con precisión.
El DS3231 es ideal para aplicaciones en las que la precisión a largo plazo es muy importante, pudiendo este conservar el tiempo por años gracias a su oscilador interno con compensación de temperatura.
Materiales necesarios para las prácticas.
Para completar los ejercicios propuestos en esta página recomendamos adquirir los siguiente materiales en nuestra tienda de electrónica en línea:
- Arduino Uno R3 o tarjeta compatible con Arduino Uno
- DS323 Módulo reloj en tiempo real RTC
- Cables tipo dupont macho-hembra
Conexión de reloj en tiempo real DS3231 con Arduino
Para conectar un DS3231 con Arduino se requieren 4 conexiones y una opcional para la señal de interrupción. En algunos ejemplos a continuación utilizaremos la señal de interrupción, por lo que aparece en la ilustración que se muestra más abajo.
Las conexiones son las siguientes:
- VCC – Alimentación de 5 volts del módulo.
- GND – Tierra o común.
- SCL – Señal de reloj del bus I2C.
- SDA – Señal de datos del bus I2C.
- SQW – Salida de interrupción o señal de reloj.
Librería GFRTC para el DS3231, DS3232 y DS1307
La librería GFRTC fue creada por nuestro equipo de desarrollo con el objetivo de tener una interfaz de software unificada con varios relojes en tiempo real del fabricante Maxim Integrated.
Para poder compilar la librería GFRTC es necesario también tener instalada la librería TimeLib.
Podemos descargar las librerías y ver los repositorios con los siguientes enlaces:
- Repositorio de la librería GFRTC de Geek Factory
- Enlace de descarga de la librería GFRTC
- Repositorio de la librería TimeLib de Geek Factory
- Enlace de descarga de la librería TimeLib
Es importante mencionar que para que los programas que se muestran a continuación funcionen, debemos tener instaladas ambas liberías: GFRTC y TimeLib.
¿Cómo leer la fecha y hora desde el DS3231?
El siguiente programa permite leer la fecha y hora desde el RTC para mostrarla en el monitor serial.
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¿Cómo poner a tiempo el DS3231?
Este programa carga la fecha y hora ajustada por el usuario en el momento de compilar.
Es conveniente cargar y ejecutar solamente una vez este programa, ya que cada reset de la placa Arduino causará que se escriba la misma fecha y hora en los registros del RTC.
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Leer el sensor de temperatura interno
El DS3231 posee un sensor de temperatura interno que podemos leer a través de la interfaz I2C. Nuestra librería viene preparada para leer este sensor de forma sencilla.
El código a continuación muestra cómo realizar una lectura de temperatura con el DS3231.
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Trabajar con fecha / hora en formato Unix
La librería GFRTC incorpora métodos para leer y poner a tiempo el reloj en tiempo real utilizando un timestamp Unix.
La capacidad de manejar tiempos en este formato nos permite realizar manipulaciones de intervalos de tiempo con facilidad. También podemos utilizar el protocolo NTP para poner a tiempo el RTC utilizando una conexión a internet.
El siguiente programa muestra como poner a tiempo el DS3231 utilizando un timestamp de Unix. En este caso ajustaremos la fecha / hora para el 01/01/2020 14:10:30 lo que equivale a 1577887830 en tiempo unix.
También podemos obtener un timestamp de Unix utilizando la librería, tal como se muestra en el ejemplo.
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Activando las interrupciones y alarmas
Las alarmas del DS3231 pueden generar interrupciones mediante un pin de salida destinado a este propósito. El siguiente ejemplo muestra como utilizar la funcionalidad de interrupciones y alarmas.
Las alarmas pueden configurarse de varias formas, la alarma 1 puede configurarse de 6 formas distintas:
- E_ALM1_EVERY_SECOND – alarma cada segundo.
- E_ALM1_MATCH_SECONDS – los segundos coinciden (una vez por minuto).
- E_ALM1_MATCH_MINUTES – los minutos y segundos coinciden (una vez por hora).
- E_ALM1_MATCH_HOURS – las horas, los minutos y segundos coinciden (una vez por dia).
- E_ALM1_MATCH_DAY – el día de la semana, las horas, los minutos y segundos coinciden (semanal).
- E_ALM1_MATCH_DATE – el día del mes, las horas, los minutos y segundos coinciden (una vez por mes).
Mientras tanto, la alarma 2 puede configurarse de 5 formas:
- E_ALM2_EVERY_MINUTE – alarma cada minuto.
- E_ALM2_MATCH_MINUTES – los minutos coinciden (una vez por hora).
- E_ALM2_MATCH_HOURS – las horas y los minutos coinciden (una vez por día).
- E_ALM2_MATCH_DAY – el día de la semana, las horas y los minutos coinciden (una vez por semana).
- E_ALM2_MATCH_DATE – el día del mes, las horas y los minutos coinciden (una vez por mes).
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Activando la salida de señal cuadrada
Además de generar interrupciones por alarmas, podemos utilizar el pin INT/SQR para generar una señal de reloj cuadrada que puede servirnos en otras partes de nuestros circuitos. La frecuencia de esta señal puede configurarse en alguno de los siguientes valores:
- E_SQRWAVE_1_HZ
- E_SQRWAVE_1024_HZ
- E_SQRWAVE_4096_HZ
- E_SQRWAVE_8192_HZ
El código a continuación muestra cómo configurar este pin para generar una frecuencia de 1 Hz y utiliza esa señal para generar una interrupción cada segundo. Dentro de esa interrupción leeremos los registros de fecha y hora, mostrando el resultado en el monitor serial.
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Conclusión
Durante este tutorial, hemos aprendido a acceder a la funcionalidad del DS3231 a través de la librería GFRTC.
Mediante los programas vistos en esta página, logramos configurar y también obtener la fecha y hora. También exploramos otras posibilidades que ofrece este circuito integrado como su funcionalidad de generar alarmas y señales de reloj de diversas frecuencias.
Existen algunas funcionalidades avanzadas que no hemos abordado en este tutorial, sin embargo, dentro de la carpeta de ejemplos de la librería podremos encontrar ejemplos para toda la funcionalidad expuesta por la librería.
Hola,: se puede despertar un Arduino Uno con un RTC DS3231? Cómo?
Si se puede, hay que conectar el pin de interrupción.
Hola,: se puede despertar un Arduino Uno con un RTC DS32231? Cómo?
Hola, probando el código de la alarma por minutos que pones de ejemplo se activa cada hora a los 15 minutos, como se haría para poder activar la salida cada 20 minutos ?
Hola.
Podrías probar a reconfigurar la alarma cada vez que ocurre, de momento es lo que se me ocurre. Es decir la programas a las 12:20, luego a las 12:40 y finalmente 13:00.
Saludos.
Hola, primero felicitarte, muy buen tutorial para usar RTC ayuda a los que estamos aprendiendo a manejar este modulo
estoy un poco confundido usando el RTC DS3231 para usar la alarma y la interrupción, quiero saber si en esta linea se va a configurar la alarma en minutos, ¿por que el 15 esta ahí ?
// configure the alarm
GFRTC.setAlarm(E_ALM1_MATCH_MINUTES, 0, 15, 0, 1);
Hola.
Sería para generar una interrupción cada 15 minutos. La función miembro recibe los siguientes parámetros:
gfrtc_alarm_types type, uint8_t hour, uint8_t minute, uint8_t second, uint8_t dow
Saludos.
Muy buenas noches estoy realizando un prototipo de tiempo de horas de trabajo y tengo dificultades con el almacenado del modulo DS3231 a la memoria micro SD cual seria la solucion gracias
Buenas tardes.
Haría falta más información para saber que está mal. Tenemos un servicio de consultoría en el cual te podemos ayudar con proyectos.
Gracias.
Buen día, tengo una pregunta ¿como obtengo el año expresado con 4 números? En el ejemplo se muestran los 2 últimos dígitos del año. Usé simplememte “datetime.tm_year” pero me da el número 50. Gracias por su ayuda.
Ya me di cuenta que ese número son los años transcurridos desde 1970, así que solo debo sumar 1970 a tal número. Gracias de todos modos.
Es correcto.
Saludos cordiales!
Hola Admin, gran trabajo con este modulo y la libreria, que aun que no sea tan comprensible para novatos, es muy completa la verdad. Disculpa que te lo pregunte, pero tienes algun ejemplo donde realices el uso de la memoria NVRAM que viene integrado con este modulo?
Saludos
El ds3231 solo tiene dos registros para dos unicamente dos alarmas, limitandote a solo un control con una alarma enciendes y con la otra apagas; pero en tu caso requieres 4 intervalos, entonces necesitas poner toda la logica en el controlador (arduino), recuerda que siempre tendras el rtc a disposicion para preguntar la hora y tomar una accion requerida
Soy muy novato y daros las gracias por vuestro esfuerzo.
Tengo el mismo problema que el comentario anterior. Depues de mucho mirar he cambiado (time_tm2y2k por (timelib_tm2y2k y me dejaba acabar la compilacion pero al subir la compilacion al Arduino me sale en el serial “Check RTC connections and try again.” habiendo repasado la conexiones varias veces estando correctas.
Nesesito una ayudita.
Grasias
Hola.
Hemos actualizado la página para corregir ese problema en el ejemplo.
Al parecer dentro de la carpeta ejemplos de la librería no se presenta este problema (una vez que se instala en el IDE la librería) y ya tampoco debe aparecer en los ejemplos de esta página.
En cuanto al problema de conexiones, vamos a probar el ejemplo para asegurar que funcione correctamente, si hay correcciones las haremos cuanto antes.
Saludos y gracias por el feedback!
Tengo problemas parecidos pero con el ultimo programa el de “Activando la salida de señal cuadrada” me da error al compilar :aggregate ‘timelib_tm datetime’ has incomplete type and cannot be defined….
Hola lo vamos a revisar, de entrada copiando y pegando funciona bien en mi maquina.
¿Tienes instaladas GFRTC y Timelib que se muestran arriba?
Hola,
En primer lugar enhorabuena por vuestra pagina y vuestro trabajo.
Estoy empezando con Arduino y quiero aplicar este ejemplo de la siguiente forma, no se si es posible ya que no encuentro la forma:
Se trata de activar un rele a una hora y minuto determinado y desactivarlo un tiempo después, por ejemplo 3 horas y 17 minutos después.
Esto quiero repetirlo 4 veces cada día.
Agradezco vuestro trabajo para gente MUY NOVATA como yo que empezamos en este mundillo.
Por cierto en el ejemplo ¿Cómo poner a tiempo el DS3231? linea 62 -> Serial.print(time_tm2y2k(datetime.tm_year));
deberia ser ->Serial.print(timelib_tm2y2k(datetime.tm_year));
en ¿Cómo leer la fecha y hora desde el DS3231? linea 52 lo mismo
Saludos
Necesitarías revisar este otro tutorial que creo que te serviría excelente:
https://www.geekfactory.mx/tutoriales/tutoriales-arduino/programacion-de-eventos-con-arduino/
Se usan librerías distintas, ya que era antes de publicar las que se encuentran en esta página.
Gracias por el feedback, saludos.
Que tal buen dia, a mi me pasaba el mismo error, buscando un poquito y observando la libreria, hice la modificación en:
Serial.print(time_tm2y2k(datetime.tm_year));
dejandolo de la siguiente manera:
Serial.print(datetime.tm_year);
y corre sin problema Salu2