ESP32控制器使用DS3231实时时钟模块的方法

风筝

在本篇文章中，我们将介绍实时时钟 (RTC)模块以及OLED显示屏与ESP32控制器的连接使用方法。

我们将使用ESP32作为微控制器，DS3231实时时钟模块记录正确的时间，然后在SPI OLED显示屏上进行显示。 ESP32不仅仅是一个微控制器，同时内部有Wi-Fi和蓝牙芯片以及39个GPIO引脚。它支持所有常见通信协议，如SPI、I2C、UART等。

什么是RTC？

DS3231是一款RTC（实时时钟）模块。它记录大多数电子项目的日期和时间。该模块自带纽扣电池电源，即使主电源被移除或MCU复位，它也能保持日期和时间。因此，一旦我们在此模块中设置了日期和时间，它将始终对其进行记录。RTC芯片型号众多，如DS1307、DS3231等。

我们之前曾在以下项目中将 DS3231 RTC 与 Arduino 一起使用：

OLED显示屏简介

OLED，全称是Organic Light emitting diode（有机发光二极管），它使用的技术与我们大多数电视中使用的技术相同，但像素更少。使用这些显示模块会很有趣，因为它会让我们的项目看起来很酷。

我们使用的是单色SSD1306 0.96英寸OLED显示屏。选择这款显示器的原因是它可以工作在SPI 3线模式、SPI 4线模式和IIC模式三种不同的通信协议上。本教程将介绍如何在SPI 4线模式下使用该模块。

Arduino社区已经为我们提供了很多库，可以直接使用这些库来简化这个过程。我尝试了一些库，发现Adafruit_SSD1306库非常易于使用，并且有一些图形选项，因此我们将在本文中使用该库。但是，如果您的项目有内存/速度限制，请尝试使用U8g库，因为它运行速度更快，占用的程序内存更少。

所需的组件

●    ESP32开发板

●    DS3231 RTC模块

●    OLED显示屏模块 (SSD1306)

●    面包板

电路连接图

RTC3231实时时钟模块与ESP32开发板连接的电路图如下：

DS3231模块使用I2C通信，包含4个引脚，分别是SCL、SDA、Vcc和GND引脚。 DS3231模块的SCL和SDA分别连接到ESP32开发板的D22和D21引脚，DS3231模块的电源引脚VCC和GND连接到ESP32的VCC和GND。

OLED显示屏模块 (SSD1306) 通过SPI模式连接到ESP32开发板。与ESP32的连接参考原理图。

代码说明

我们需要中使用几个库来简化代码流程，可以从以下链接下载：

1. Adafruit_SSD1306：https://github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306

2. SPI : https://github.com/PaulStoffregen/SPI

3. Adafruit_GFX : https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

4. RTClib : https://github.com/adafruit/RTClib

首先在代码中包含所有的库的头文件

1. #include <SPI.h>   // for OLED display
   
2. #include <Wire.h>  // for I2C with RTC module
   
3. #include <Adafruit_GFX.h>
   
4. #include <Adafruit_SSD1306.h>  // for display graphics
   
5. #include "RTClib.h"       //to show time

复制代码

然后定义OLED相关的所有引脚。您不需要为RTC模块定义引脚，因为这些引脚已在WIRE库中定义。

1. #define OLED_MOSI  23
   
2. #define OLED_CLK   18
   
3. #define OLED_DC    4
   
4. #define OLED_CS    5
   
5. #define OLED_RESET 2
   
6. Adafruit_SSD1306 display(OLED_MOSI, OLED_CLK, OLED_DC, OLED_RESET, OLED_CS);

复制代码

在setup()函数中，我们将调用一个函数rtc.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__)) 它将根据我们的PC时间设置时间。

1. void setup()
   
2. {
   
3. Serial.begin(9600);
   
4. 
   
5. if (! rtc.begin()) {
   
6. Serial.println("Couldn't find RTC");
   
7. while (1);
   
8. }
   
9. 
   
10. rtc.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));

复制代码

然后我们调用显示函数在OLED屏上显示时间。

1. display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC);
   
2. display.clearDisplay();
   
3. display.setTextColor(WHITE);
   
4. //display.startscrollright(0x00, 0x0F); // You can uncomment this line to scroll your text on oled                  
   
5. display.setTextSize(2);
   
6. display.setCursor(0,5);
   
7. display.print("  Clock "); //This will Display Clock on OLED for 3 seconds
   
8. display.display();
   
9. delay(3000);
   
10. }

复制代码

最后在loop()函数中，我们将时间存储在DateTime变量中，然后使用setTextSize、setCursor等显示函数显示时间。根据需要设置这些，然后使用display.println()函数在OLED屏上显示。

1. void loop()
   
2. {
   
3. DateTime now = rtc.now();
   
4. 
   
5. display.clearDisplay();
   
6. display.setTextSize(2);
   
7. display.setCursor(75,0);
   
8. display.println(now.second(), DEC);

复制代码

以上就是如何使用ESP32和RTC模块在OLED屏上显示时间的全部内容。ESP32以其物联网功能而闻名，因此您可以使用它从互联网上获取时间。如果有任何问题，请随时在本帖下面进行回复。