Descrizione
Utilizzando microcontrollori e orologi in tempo reale, con oscillatore a cristallo di quarzo controllato in temperatura, TCXO, si possono realizzare sistemi di misurazione del tempo con stabilità e precisione più che soddisfacenti come nel caso dei progetti qui proposti.
I progetti qui presentati possono essere assemblati per creare stazioni di misurazione del tempo che comprendono il calcolo delle fasi lunari e il tempo intercorrente tra una fase di luna piena e quella successiva in un periodo di mese lunare di 29,53 giorni.
Un orologio di tipo analogico e digitale e datario con o senza termometro e igrometro per misurare o meno la temperatura e l’umidità ambientale.
Il calendario mensile con i giorni del mese ripartiti secondo i giorni della settimana: Domenica, Lunedi, ecc.
Tutti questi dati vengono visualizzati su display OLED da 1,3” che per le dimensioni ridotte e il consumo di energia molto contenuto consentono la realizzazione di una STAZIONE DI MISURAZIONE DEL TEMPO alimentata con 4 pile AA.
Altre due differenti STAZIONI DI MISURAZIONE utilizzano come elemento di visualizzazione le matrici LED con 256 LED per mostrare con modalità diverse ore, minuti, secondi, data e giorno della settimana.
Tutti i progetti vengono proposti con due differenti modalità costruttive: in modo classico su breadboard e in modo stabile e definitivo con gli elementi passivi saldati su basetta in fibra di vetro a doppia faccia e gli elementi attivi montati su zoccolo. Quest’ultima modalità costruttiva può essere considerata come una realizzazione a circuito stampato.
I vari passaggi costruttivi sono documentati da numerose fotografie che facilitano la realizzazione.
Nessuno dei progetti richiede l’accesso alla rete e le stazioni di misurazione del tempo funzionano autonomamente grazie all’utilizzo del dispositivo RTC DS3231SN.
Contenuti:
IL PROTOCOLLO DI COMUNICAZIONE I2C – PROTOCOLLO DEL BUS DI COMUNICAZIONE I2C – I SEGNALI SDA E SCL – I LIVELLI LOGICI DI SDA E SCL – VALIDITA’ DEI DATI – LE CONDIZIONI DI START E STOP – IL FORMATO DEI BYTES – RICONOSCIMENTO (ACK) E NON RICONOSCIMENTO (NACK) – SINCRONIZZAZIONE DEL CLOCK – ARBITRAGGIO – ALLUNGAMENTO DEL CLOCK – INDIRIZZO DELLO SLAVE E BIT R/W – INDIRIZZAMENTO A 10 BIT – INDIRIZZO DI CHIAMATA GENERALE – INIZIALIZZAZIONE BYTE – IL PROTOCOLLO SPI – COME AVVIENE LA COMUNICAZIONE – SPI E ARDUINO – RTC DS3231SN – COME FUNZIONA – CONTROLLO DELL’ALIMENTAZIONE – FUNZIONAMENTO CON ALIMENTAZIONE DA BATTERIA VBAT – OROLOGIO IN TEMPO REALE (REAL-TIME CLOCK) – INTERFACCIA I2C – OROLOGIO E CALENDARIO – ALLARMI – REGISTRI PER IMPIEGHI SPECIALI – REGISTRI DI CONTROLLO (0Eh) – REGISTRO DI STATO (0Fh) – COMPENSAZIONE DELL’INVECCHIAMENTO AGING OFFSET – REGISTRI DELLA TEMPERATURA (11h–12h) – BUS DATI I2C SERIALE – DS3231 M – FUNZIONAMENTO – BASE DEI TEMPI AD ALTA PRECISIONE – CONFIGURAZIONI DELL’ALIMENTAZIONE – COLLEGAMENTO INIZIALE DI VBAT – FUNZIONAMENTO CON ALIMENTAZIONE VBAT – OROLOGIO IN TEMPO REALE – INTERFACCIA i2C – OROLOGIO E CALENDARIO – REGISTRO DI CONTROLLO (0Eh) – REGISTRO DI STATO (0Fh) – COMPENSAZIONE DELL’INVECCHIAMENTO AGING OFFSET (10h) – REGISTRI DUI TEMPERATURA (11h–12h) FUNZIONAMENTO DELLA PORTA SERIALE I2C – DEFINIZIONI DI I2C – COMUNICAZIONE I2C – INFORMAZIONI DI APPLICAZIONE – MAGGIORI DIFFERENZE TRA DS3231SN E DS3231M – PROGETTO 1: OROLOGIO ANALOGICO DIGITALE CON IGROMETRO E TERMOMETRO – L’HARDWARE – IL SOFTWARE – IMPOSTAZIONE ORARIO DS3231 – PROGETTO 1a: OROLOGIO ANALOGICO DIGITALE – L’HARDWARE – IL SOFTWARE – IMPOSTAZIONE ORARIO DS3231 – PROGETTO 2: CALCOLO FASI LUNARI – L’HARDWARE – ASSEMBLAGGIO SU BREADBOARD – ASSEMBLAGGIO SU BASETTA PCB – IL SOFTWARE- IL CODICE (SKETCH) – LE FASI LUNARI – STAZIONE DI MISURAZIONE DEL TEMPO – PROGETTO 3: CALENDARIO MENSILE – L’HARDWARE – ASSEMBLAGGIO SU BREADBOARD – ASSEMBLAGGIO SU BASETTA PCB – IL SOFTWARE – IL CODICE (SKETCH) – PROGETTO 4: STAZIONE DI MISURAZIONE DEL TEMPO SLIDE – L’HARDWARE – ASSEMBLAGGIO SU BREADBOARD – ASSEMBLAGGIO SU BASETTA PCB A DOPPIA FACCIA – IL SOFTWARE – PROGETTO 5: STAZIONE DI MISURAZIONE MULTIFUNZIONE – L’HARDWARE – IL SOFTWARE
