【Arduino入門】リアルタイムクロックモジュールDS3231 RTCチップ｜DS1307を使用する | Men of Letters（メン・オブ・レターズ）

Arduino Elegoo MEGA2560 R3ボードで時間を把握できるリアルタイムクロックモジュールDS3231 RTCを使用してみます。

なお、今回はELEGOO Arduino用のMega2560スタータキット最終版に付属していたのが、「DS3231 RTCmodule」ではなく「DS1307-Module-V03」という品番なので、注意お願いします。

■用意したもの
■リアルタイムクロックモジュールDS3231 RTCへの理解
■リアルタイムクロックモジュールとメスからオスのデュポンワイヤーを接続する
■Elegoo MEGA2560 R3ボードとデュポンワイヤーの「オス」を接続する
■Elegoo MEGA2560 R3ボードをPC（パソコン）に接続する
■コードをアップロードし、マイコンボードに書き込む
■リアルタイムクロックモジュールに保持されている時間を出力できるのか検証

■用意したもの

・Arduinoバージョン1.8.13がインストールされているPC（Windows10）

・Elegoo MEGA2560 R3ボード、1個（https://amzn.to/37DlvBj）

・DS3231 Precision RTCモジュール（DS3231 RTCmodule）、もしくはDS1307-Module-V03、1個（https://amzn.to/2Hrz8ZL）

「DS1307-Module-V03」と表記されています。

・メスからオスのデュポンワイヤーリボンケーブル（Female to Male DuPont wires）、4つ（https://amzn.to/2TqTsfW）

それぞれ（ELEGOO Arduino用のMega2560スタータキット最終版）に付属しているものです。

■リアルタイムクロックモジュールDS3231 RTCへの理解

リアルタイムクロックモジュールDS3231には、低コストで非常に正確なRTCチップ「DS3231」が備わっている。また2線式I2Cインターフェースを備えており、任意のマイクロコントローラーとインターフェースが可能です。

このチップの中で秒、分、時間、日、日付、月、年の情報を保持しています。また便利な機能として、月の終わりの日付は、うるう年の修正（有効期間は最大2100日）を含め、31日未満の月に対して自動的に調整されます。

ほとんどのRTCモジュールには、計時用に32kHz水晶振動子が内蔵されている。しかし、水晶振動子は、外部温度がその発振周波数に影響を与える可能性があります。この頻度の変化はごくわずかですが、確実に加算されます。

水晶のこのようなわずかな変化を回避するために、DS3231は32kHzの温度補償水晶発振器（TCXO）が駆動します。これにより、外部温度変化の影響を非常に受けにくい特徴を持っています。

温度補償水晶発振器（TCXO）が安定した正確な基準時間を提供し、RTCを1年あたり±2分以内の精度に維持している。

なお、DS1307にも、計時用の32kHzの温度補償水晶発振器が内蔵されていますが、その発振周波数は外部温度の影響を受けやすくなっている。1か月あたり約5分ほど時計がずれている可能性があります。より正確な時間管理を必要とするプロジェクトには、DS3231がおすすめ。

■リアルタイムクロックモジュールとメスからオスのデュポンワイヤーを接続する

それでは、Elegoo MEGA2560 R3ボードでリアルタイムクロックモジュールを使用してみますので、まずはリアルタイムクロックモジュールとメスからオスのデュポンワイヤーを接続します。

接続する前に、リアルタイムクロックモジュール本体のピンには「GND」、「VCC」、「SDA」、「SCL」、「SQW」と記載されていることを覚えておくと良いです。

※デュポンワイヤーのオス、メスに注意する。「SQW」にはデュポンワイヤーは接続しません。

接続する際は、デュポンワイヤーの「メス」の方を、リアルタイムクロックモジュールのピンに差し込みます。

■Elegoo MEGA2560 R3ボードとデュポンワイヤーの「オス」を接続する

リアルタイムクロックモジュールのピンに差し込んだ後は、MEGA2560 R3ボードとデュポンワイヤーの「オス」を接続します。

配線は上記のようになります。

■Elegoo MEGA2560 R3ボードをPC（パソコン）に接続する

接続後、Elegoo MEGA2560 R3ボードをUSBケーブルを使って、PC（パソコン）に接続する。

接続すると、リアルタイムクロックモジュール本体の赤色LEDランプが点灯します。

■コードをアップロードし、マイコンボードに書き込む

接続後、ELEGOO Arduino用のMega2560スタータキット最終版に付属したCD-ROMをパソコンで読み取ります。

CD-ROMから「日本語」をクリックする。

「code」をクリックする。

「Lesson 19 Real Time Clock Module」をクリックする。

今回届いたのが「DS1307-Module-V03」という品番だったので、「DS1307_Example」をクリックする。「DS3231」の場合は「DS3231_Example」をクリックする。

「DS1307_Example.ino」をクリックする。

クリックすると、「Arduino」が起動し、ウインドウ内に「DS1307_Example」のコードが表示されます。

このコードをMEGA2560 R3ボードに書き込みますが、このまま書き込むと、エラーが発生し書き込むことができないので、ライブラリを追加する必要があります。

ライブラリを追加するには、CD-ROMの「Lesson 19 Real Time Clock Module」の中にある「DS1307.zip」というファイルを、コピーし、Windows10のローカル上に保存します。今回届いたのが「DS1307-Module-V03」という品番だったので、「DS1307.zip」となります。