Real Time Clock RTC DS3231

Real Time Clock RTC DS3231

O módulo Real Time Clock (RTC) com o chip DS3231 oferece uma solução altamente precisa e confiável para manter o controle preciso do tempo em sistemas embarcados. Equipado com um chip de memória AT24C32, fornece uma capacidade de 32K bytes que podem ser utilizados como RAM estendida do microcontrolador, agregando versatilidade aos projetos. 

Com uma faixa de tensão de operação de 3,3 a 5 V e um consumo de corrente extremamente baixo, o RTC DS3231 é altamente eficiente em termos de energia, especialmente no modo de backup de bateria, onde consome menos de 500nA. Além de rastrear o calendário completo, incluindo ano, mês, dia, hora, minuto e segundo, este módulo também possui um sensor de temperatura integrado, com uma precisão de ±3°C, expandindo ainda mais suas capacidades de monitoramento ambiental. 

Com interface I2C e circuito de detecção de falha de energia, este módulo é uma escolha ideal para uma variedade de aplicações que exigem uma medição precisa do tempo e temperatura.

Como funciona o Real Time Clock RTC DS3231?

O RTC DS3231 é um dispositivo altamente preciso usado para manter o tempo real em sistemas embarcados. Ele funciona integrando um oscilador de cristal de quartzo altamente preciso com compensação de temperatura, garantindo uma precisão excepcional ao longo do tempo. Este módulo é capaz de rastrear os segundos, minutos, horas, dia, data, mês e ano, além de oferecer funções de alarme e gerador de onda quadrada.

O DS3231 se comunica com o Arduino ou outro microcontrolador através do protocolo I2C, permitindo que o sistema leia e configure os dados de tempo. Sua alta precisão e baixo consumo de energia o tornam ideal para uma variedade de aplicações, como relógios digitais, sistemas de registro de dados temporais e controle de acesso. Ele também possui recursos de backup de energia para manter o tempo durante interrupções de energia.

Pinagem do Real Time Clock RTC DS3231

A pinagem do Real Time Clock RTC DS3231 é a seguinte:

• VCC: Este é o pino de alimentação, onde você conecta a tensão de alimentação (normalmente 5V ou 3.3V) para alimentar o módulo RTC.
• GND: Este é o pino de terra, onde você conecta o terminal negativo da fonte de alimentação ou do sistema.
• SCL: Este é o pino do barramento de clock I2C, usado para sincronizar a comunicação entre o RTC e o Arduino ou outro dispositivo mestre.
• SDA: Este é o pino do barramento de dados I2C, usado para transferir dados entre o RTC e o Arduino ou outro dispositivo mestre.
• SQW: Este é o pino de saída do sinal de onda quadrada. Ele pode ser configurado para emitir um sinal de frequência programável, permitindo a sincronização com eventos externos.
• 32K: Este pino é usado para fornecer uma saída de sinal de 32.768 kHz, geralmente para sincronização de tempo ou para gerar um relógio de baixa frequência.

Aplicações do Real Time Clock RTC DS3231

O módulo relógio RTC DS3231 encontra uma ampla gama de aplicações em projetos que requerem precisão na medição do tempo. Devido à sua alta precisão de ±2 ppm, é amplamente utilizado em sistemas de registro de dados, onde a precisão temporal é essencial, como em data loggers, sistemas de monitoramento ambiental e dispositivos de controle de acesso. 

Além disso, é uma escolha popular em projetos de automação residencial e IoT, onde é necessário programar eventos com base no tempo, como controle de iluminação, rega de plantas e sistemas de segurança. O DS3231 pode ser integrado com facilidade a displays de 7 segmentos ou displays 16×2, proporcionando uma solução completa e precisa para projetos que exigem exibição de tempo em tempo real.

Sua capacidade de manter o tempo mesmo durante falhas de energia o torna ideal para sistemas que exigem alta confiabilidade e precisão temporal.

Como conectar o Real Time Clock RTC DS3231 ao Arduino?

Conectar o Módulo RTC DS3231 ao Arduino é uma tarefa relativamente simples. Aqui está um guia passo a passo:

• Conecte o pino GND do módulo RTC ao GND do Arduino.
• Conecte o pino VCC do módulo RTC a um pino de 5V do Arduino.
• Conecte o pino SDA (dados) do módulo RTC ao pino SDA do Arduino.
• Conecte o pino SCL (clock) do módulo RTC ao pino SCL do Arduino.

• Antes de começar a programar, você precisará instalar a biblioteca DS3232RTC para Arduino. Você pode fazer isso no Arduino IDE indo para “Ferramentas” -> “Gerenciar Bibliotecas”.
• Na janela “Bibliotecas”, procure por “DS3232” e instale a biblioteca “DS3232RTC” e todas as suas dependências.
• Faça o upload do código abaixo para a placa.

#include <Wire.h>
#include <DS3232RTC.h>

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  setSyncProvider(RTC.get);

  if (timeStatus() != timeSet) {
    Serial.println("Não foi possível encontrar o RTC");
  }
}

void loop() {
  tmElements_t tm;

  if (RTC.read(tm)) {
    Serial.print(tm.Year + 1970);
    Serial.print('/');
    Serial.print(tm.Month);
    Serial.print('/');
    Serial.print(tm.Day);
    Serial.print(" ");
    Serial.print(tm.Hour);
    Serial.print(':');
    Serial.print(tm.Minute);
    Serial.print(':');
    Serial.print(tm.Second);
    Serial.println();
  } else {
    Serial.println("Erro ao ler a hora do RTC");
  }

  delay(1000);
}

• Abra o Monitor Serial (Ferramentas-> Serial Monitor) para visualizar as informações do DS3231 sendo impressas.

Especificações do Real Time Clock RTC DS3231

• Chip: DS3231 (Datasheet)
• Chip de memória: AT24C32 (capacidade de 32K bytes que podem ser usadas como RAM extendida do microcontrolador)
• Tensão de operação: 3,3 – 5 V
• Consumo de corrente: Menos de 500nA em modo de backup de bateria
• Calendário completo: ano, mês, dia, hora, minuto, segundo
• Interface I2C
• Circuito de detecção de falha de energia
• Sensor de temperatura com ± 3 °C de exatidão
• Faixa de temperatura: 0 a 40°C
• Dimensões: 38 mm x 22 mm x 14mm
• Peso: 8g

Acompanha

• 01 – Real Time Clock RTC DS3231
• 01 – Bateria CR2032