2019年10月23日 | 使用MSP430连接RTC模块（DS2321）制作数字时钟

在本篇文章中，我们将使用MSP430连接RTC模块DS3231来制作一款数字时钟，然后在1602液晶显示屏上显示时间和日期。 MSP-EXP430G2是德州仪器提供的开发工具，也称为LaunchPad，用于学习和练习如何使用其微控制器。该电路板属于MSP430产品线，我们可以对所有MSP430系列微控制器进行编程。

所需的材料

●    MSP430开发板

●    DS3231 RTC模块

●    电位器10k

●    LCD模块1602

●    连接导线

●    面包板

什么是RTC？

RTC是一个实时时钟模块。它用于维护大多数电子项目的日期和时间。该模块具有自己的纽扣电池电源，即使主电源被移除或MCU被硬件复位，也可使用该纽扣电池电源维持日期和时间。所以一旦我们在这个模块中设置了日期和时间，它会一直保持下去。RTC的型号很多，如DS1307、DS3231等。

将DS3231 RTC与MSP430进行连接

基于MSP430微控制器的数字时钟的电路图如下。如前所述，DS3231通信方式采用I2C，它包含一个串行时钟（SCL）和一个串行数据（SDA）引脚，该引脚必须连接到我们的MSP430的引脚9上的I2C引脚（引脚 2.1 、SCL）和引脚10（引脚2.2、SDA）。

MSP430能够提供3.3V的Vcc，但我们需要5V来连接LCD和RTC模块。所以，我们将在USB电缆连接器有一个跳线，名为TP1。你可以从那里得到5V。

使用MSP430连接RTC模块的电路图如下：

为RTC模块编程MSP430

在这里我们使用Energia IDE进行编程。它与Arduino IDE相同并易于使用。如果您对MSP430和energia IDE不熟悉，那么请参考链接：使用Energia IDE开发MSP430G2微控制器入门指南 - 闪烁LED。为了连接RTC模块，我们需要这个电路板的库。从此链接下载RTC库，然后进行安装。

我们还需要Wire（用于I2C通信）和liquidcrystal库，它们都预装在Energia IDE中。

本文最后给出了此MSP430数字时钟的完整代码。代码简单易懂。这里我们简单介绍它的几个部分。

首先，我们必须包括必要的库。

下面的库用于RTC模块和MSP430之间的I2C通信。这个库中已经定义了SDA和SCK引脚，所以我们不必单独声明这些引脚。

1. #include

然后，我们包含了RTClib.h库用于RTC时钟以及LiquidCrystal.h用于LCD功能。

1. #include "RTClib.h"
   

2. #include    

之后，我们必须创建一个实例来初始化我们的RTC模块。

1. RTC_DS3231 rtc;

然后制作一个大小为7的数组，并存储所有7天的名称。

1. char daysOfTheWeek[7][12] = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"};

这里是LCD显示器使用的MSP430的引脚声明：（RS（P2.0），EN（P1.4），D4（P1.5），D5（P2.3），D6（P2.4），D7 （P2.5））

1. LiquidCrystal lcd(8 ,6, 7,11,12,13);   

在void setup()中，我们初始化了LCD屏幕和RTC的接口，并指定了显示器的尺寸（宽度和高度），begin()需要在任何其他库命令之前调用。

1. void setup () {
   

2. lcd.begin(16, 2);
   

3.    lcd.setCursor(3,0);
   

4.   lcd.print("RTC Clock");
   

5.   delay(3000);
   

6.   lcd.clear();
   

7.   rtc.begin();
   

8.   //  rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
   

9. }

注意：在上述函数中，注释的行代码很重要。如果未设置时间和日期，请取消注释该行并上载该程序。此功能在编译时存储计算机的时间，因此请确保您的计算机的时间是正确的。

现在，显示屏上显示的时间是正确的，但出现问题，每次重新启动/复位微控制器时，LCD都会显示您上传代码的时间。这是因为rtc.adjust()函数已经存储了计算机的时间，所以当您重置时，它会从那个时间开始。

要解决这个问题，首先用rtc.adjust()函数上传程序，然后取消注释。然后立即评论同一行并再次上传程序。现在，您的日期和时间已经设置完毕，不会因复位微控制器而受到影响。

在循环函数中，我们从RTC模块获取日期和时间，并将其存储在预定义的now变量中，并使用lcd.print（）函数将其显示在LCD上。

1. void loop () {
   

2.     DateTime now = rtc.now();
   

3.     lcd.clear();
   

4.      lcd.setCursor(3,0);
   

5.    lcd.print(now.day(), DEC);
   

6.     lcd.print("/");….
   

7. …….

将代码下载到Arduino开发板中，运行效果如下：

代码

本篇文章使用的完整代码如下所示：

1. #include
   

2. #include "RTClib.h"
   

3. #include
   

4. RTC_DS3231 rtc;
   

5. char daysOfTheWeek[7][12] = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"};
   

6. LiquidCrystal lcd(8 ,6, 7,11,12,13);
   

7. void setup () {
   

8. lcd.begin(16, 2);
   

9.   lcd.setCursor(3,0);
   

10.   lcd.print("RTC Clock");
    

11.   delay(3000);
    

12.   lcd.clear();
    

13.   rtc.begin();
    

14.   //  rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
    

15. }
    

16. 
    

17. void loop () {
    

18.     DateTime now = rtc.now();
    

19.     lcd.clear();
    

20.     lcd.setCursor(3,0);
    

21.     Serial.print(now.year(), DEC);
    

22.     Serial.print('/');
    

23.     lcd.print(now.day(), DEC);
    

24.     lcd.print("/");
    

25.     lcd.print(now.month(), DEC);
    

26.     lcd.print("/");
    

27.     lcd.print(now.year(), DEC);
    

28.     lcd.setCursor(1,5);
    

29.     lcd.print(daysOfTheWeek[now.dayOfTheWeek()]);
    

30.     lcd.print(",");
    

31.     lcd.print(now.hour(), DEC);
    

32.     lcd.print(":");
    

33.     lcd.print(now.minute(), DEC);
    

34.     lcd.print(":");
    

35.     lcd.print(now.second(), DEC);
    

36.     delay(1000);
    

37. }