DS3231 Reloj de Tiempo Real RTC

INFORMACIÓN

El DS3231 Reloj de Tiempo Real (RTC) es un módulo de reloj de alta precisión que permite mantener un registro exacto del tiempo y la fecha, incluso cuando el dispositivo principal está apagado. Funciona mediante un oscilador interno compensado por temperatura (TCXO) y un cristal de cuarzo integrado, lo que le permite reducir los errores de medición provocados por los cambios de temperatura; este módulo es la evolución del clásico RTC DS1307.

El DS3231 Reloj de Tiempo Real (RTC) se utiliza en proyectos que requieren mantener la hora y fecha exactas, como sistemas de registro de datos (data loggers), relojes digitales, alarmas programadas, sistemas de automatización, y controladores de procesos. También es común en proyectos IoT, donde es necesario sincronizar eventos o recopilar información en intervalos precisos. Gracias a su comunicación mediante interfaz I2C, es compatible con una amplia variedad de tarjetas de desarrollo, incluyendo Arduino, ESP32, ESP8266, Raspberry Pi, STM32, y PIC, entre otras.

Nota: La batería CR2032 sirve para que el módulo pueda mantener la fecha y hora actual cuando este no tenga energía, NO sirve como alimentación auxiliar.

ESPECIFICACIONES Y CARACTERÍSTICAS 

• Voltaje de Alimentación: 3.3 a 5 VDC.
• Interfaz de comunicación: I2C.
• Exactitud Reloj: 2 ppm.
• Dirección I2C del DS3132: Read(11010001), Write (11010000).
• Puede ser usado en cascada con otro dispositivo I2C, la dirección del AT24C32 puede ser modificada (por defecto es 0x57).
• Oscilador interno: Integrado.
• Memoria EEPROM: AT24C32 (4K * 8 bit = 32 Kbit = 4 KByte).
• Salidas vía pin:
  • SQW: Programable de 1 Hz, 1 Khz, 4 Khz, 8 Khz.
  • 32K : Oscilador interno de 32.768 Khz.
• Pila: Batería CR2032.
• Dimensiones: 40 mm x 25 mm x 15 mm.
• Peso: 6 g.

DOCUMENTACIÓN Y RECURSOS

• Datasheet
  • DS3231 
  • AT24C32

• Pinout
• Dimensiones

• Librerías
  • Arduino Adafruit RTC lib
  • DS3231

INFORMACIÓN ADICIONAL

Funciones RTC.

• Fecha con segundos, minutos, horas, número día, día de la semana, mes y año.
• Compensación de año bisiesto.
• Formato de hora configurable en 12 o 24 horas.
• 2 Alarmas configurables.
• Circuito compensador de temperatura para el voltaje de referencia interno.

Test de prueba.

El siguiente diagrama de conexión y código es para corroborar el funcionamiento del módulo DS3231, se realizarán las conexiones para tener una comunicación vía I2C  usando un Arduino UNO:

Código.

El siguiente programa nos ayudará a visualizar los datos en el monitor serial del IDE Arduino a 9600 baudios, mostrando la fecha actual en formato: AÑO, MES, DÍA, DÍA DE SEMANA, HORA, MINUTO, SEGUNDO y adicional incluye una función para programar la hora y minuto en donde se desee encender el LED 13 del Arduino.

#include <Wire.h>
#include "RTClib.h"
RTC_DS3231 rtc;
String semana[7] = { "Domingo", "Lunes", "Martes", "Miércoles", "Jueves", "Viernes", "Sábado" };
String monthsNames[12] = { "Enero", "Febrero", "Marzo", "Abril", "Mayo", "Junio", "Julio", "Agosto", "Septiembre", "Octubre", "Noviembre", "Diciembre" };
bool alarma = true;
void setup() {
  Serial.begin(9600); //Habilitamos el puerto serie de Arduino IDE a 9600 bps
  delay(1000);
  if (!rtc.begin()) {
    Serial.println(F("Couldn't find RTC"));
    while (1);
  } // Si se ha perdido la corriente, fijar fecha y hora
  if (rtc.lostPower()) { // Fijar a fecha y hora de compilacion
    rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__))); // Fijar a fecha y hora específica. En el ejemplo, 21 de Enero de 2023 a las 03:00:00 //
    rtc.adjust(DateTime(2023, 1, 21, 3, 0, 0));
  }
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
void fecha(DateTime date) {

  Serial.print(date.year(), DEC);
  Serial.print('/');
  Serial.print(date.month(), DEC);
  Serial.print('/');
  Serial.print(date.month(), DEC);
  Serial.print('/');
  Serial.print(date.day(), DEC);
  Serial.print("(");
  Serial.print(date.hour(), DEC);
  Serial.print(':');
  Serial.print(date.minute(), DEC);
  Serial.print(':');

  if (date.hour() == 16 && date.minute() == 21) {
    if (alarma = true) {
      Serial.println("Alarma");
      digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
      alarma = false; //desactiva alarma
    }
    delay(1000); //configuración desactivación de alarma a las 14hr y 49 min
    if (date.hour() == 16 && date.minute() == 22)
      digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
    alarma = true;
  }
}
void loop()
{
  DateTime now = rtc.now();
  fecha(now);
  delay(3000);
}

La batería nos sirve para que el módulo pueda mantener la fecha y hora actual cuando el módulo o el Arduino se quedan sin energía, la batería No va a hacer que el módulo siga encendido, para hacer que siga haciendo el conteo del tiempo, hay que comentar la siguiente línea de código y volver a cargar el programa:

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

ENLACES EXTERNOS

• Reloj en tiempo real – Bitwise AR
• Reloj de tiempo real RTC DS3231 – Master Manual
• Real Time Clock Modulo RTC DS3231 – Humberto Higinio