DS1307 Echtzeituhr an Arduino anschließen: Schritt-für-Schritt-Anleitung

Suchen Sie eine Möglichkeit, die Zeit auf Ihrem Arduino zu verfolgen – inklusive Sekunden, Minuten, Tage, Monate und Jahre? Sie benötigen ein RTC-Modul, in diesem Fall den DS1307 Arduino.

Eine Echtzeituhr (RTC) hilft Ihnen, die Zeit im Blick zu behalten und Aktionen zu bestimmten Zeitpunkten auszuführen.

Dafür müssen Sie sie jedoch mit einem Arduino verbinden. Genau dabei unterstützen wir Sie.

In diesem Artikel nutzen wir den DS1307 als RTC-Modul. Sie lernen alles über ihn und die Verwendung mit Arduino-Boards.

Was ist das DS1307-Modul?

Arduino Uno

Arduino und die meisten Mikrocontroller verfügen über eingebaute Timer, die Sie nutzen können, solange das Board mit Strom versorgt wird. Sobald Sie die Spannung trennen, werden alle Timer zurückgesetzt. Hier kommt das RTC-Modul ins Spiel.

Bei Datenlogging, Alarmen oder Uhranwendungen benötigen Sie ein RTC für den Dauerbetrieb. Für einfachere Projekte reicht der interne Timer des Mikrocontrollers.

Der DS1307 ist ein beliebtes RTC, das auf dem DS1307-Taktchip basiert. Er zeigt Sekunden, Minuten, Stunden, Tage, Monate und Jahre jedes aufgezeichneten Projekts an.

Der DS1307 nutzt eine Lithiumbatterie, die ihn unabhängig von der Arduino-Stromversorgung macht. Dadurch behält er die Zeit auch bei Neuprogrammierung oder Stromtrennung des Arduino bei.

Zudem ist der DS1307 kosteneffizient und energiesparend. Er läuft lange, bevor ein Batteriewechsel nötig wird.

DS1307 Pinbelegung

DS1307 RTC Modul mit Arduino

Sehen wir uns an, wie man einen DS1307 mit einem Arduino verwendet.

Schaltplan

Hier ist der Schaltplan für dieses Projekt:

Schaltplan

Benötigte Komponenten

• Arduino Uno Board
• DS1307 RTC Modul
• USB-Kabel zum Hochladen
• Breadboard
• Jumper-Wires
• Base Shield V2 (optional)

Aufbau

Schritt 1: Hardware verbinden

Verbinden Sie Ihr RTC mit dem I2C-Port des Base Shields. Das ist nicht zwingend, erleichtert aber die Verkabelung. Ohne Base Shield können Sie das RTC direkt an den Arduino anschließen:

• VCC (RTC) → 5V (Arduino)
• GND → GND
• SDA → SDA
• SCL → SCL

Stecken Sie das RTC in den Arduino (bzw. in den Base Shield). Verbinden Sie per USB-Kabel den Arduino mit dem Computer. Für maximale Leistung fügen Sie eine 3-V-CR1225-Lithium-Knopfzelle zum RTC hinzu. Beachten Sie: Die Nutzung der Arduino-Hauptstromversorgung für das RTC kann die Leistung mindern und den Quarz am Oszillieren hindern.

Schritt 2: Software einrichten

Laden Sie die RTC-Bibliothek herunter und installieren Sie sie in der Arduino IDE. Erstellen Sie einen neuen Sketch und fügen Sie folgenden Code ein:

Arduino Code

Sie können Funktionsargumente ändern, um das aktuelle Datum/Zeit einzustellen. Achten Sie auf das Format der Argumente:

Laden Sie den Code hoch und öffnen Sie den seriellen Monitor, um Daten vom Sensor zu empfangen.

DS3231 vs. DS1307: Was ist besser?

Der entscheidende Unterschied ist die Zeitgenauigkeit.

Der DS3231 bietet höhere Präzision als der DS1307. Beim DS1307 beeinflusst die Umgebungstemperatur die Oszillatorfrequenz, die den internen Zähler steuert. Das führt zu einer Abweichung von wenigen Minuten pro Monat. Der DS3231 ist präziser, da externe Faktoren seinen internen Oszillator nicht beeinflussen.

Beide Module haben ein kleines EEPROM und können Rechteckwellen mit verschiedenen Frequenzen erzeugen. Der DS3231 hat zusätzlich eine Alarmfunktion, was ihn überlegen macht. Der DS1307 ist jedoch keineswegs schlecht – er bietet großartigen Wert, funktioniert gut für Ihre Anwendungen und ist günstiger sowie einsteigerfreundlicher als der DS3231.

RTC Arduino Projektideen

RTC OLED Uhr

OLED Uhr

Mit RTC-Modulen können Sie eine digitale OLED-Uhr für zu Hause bauen. Gepaart mit dem Arduino zeigt sie Uhrzeit, Tag und Datum.

Benötigte Komponenten:

• Arduino Nano v3
• Grove-RTC
• Grove-Button (2×)
• 3-V-Knopfzellenbatterie
• 32,768-kHz-Quarzoszillator
• Grove-OLED Display 1,12" V2
• 10-kΩ-Widerstand (2×)
• Arduino Uno Rev3

Vollständige Ressourcen und Tutorial finden Sie hier.

RTC Arduino Echtzeit-Gartenbewässerungssystem

Gartenbewässerungssystem

Vergessen Sie oft, Ihre Pflanzen zu gießen? Bauen Sie dieses automatische Bewässerungssystem mit RTC und Arduino. Es gießt Ihre Pflanzen automatisch in festen Intervallen.

Benötigte Komponenten:

• 20-Liter-Wasserkanister
• Wasserstandsschalter
• Nano Terminal Adapter
• Arduino Nano v3
• Grove-Buzzer
• RTC
• 12-V-Netzteil
• Grove-Relais
• Arduino IDE Software
• Wetterfestes Elektrogehäuse
• 12-V-Gleichstrom-Wasserpumpe

Ressourcen und vollständiges Tutorial hier.

Kompakter Alarm mit Kartenleser per RTC-Modul

Möchten Sie Ihre Haussicherheit verbessern oder Alarm erhalten, wenn jemand Ihr Haus betritt? Bauen Sie diesen DIY-Kompaktalarm mit Kartenleser und RTC-Modul.

Sie können den Alarm per Kartenleser ein-/ausschalten oder automatisch per RTC aktivieren/deaktivieren.

Benötigte Komponenten:

• Generische LED
• RC522 Kartenleser
• Arduino Uno Rev3
• Grove-Buzzer
• Widerstand (221 Ω)
• RTC
• Breadboard
• Grove-Ultraschall-Distanzsensor

Vollständiges Tutorial und Ressourcen hier.

Abschluss

RTC

Die Anbindung des DS1307 an Arduino eröffnet vielfältige Projektmöglichkeiten: automatisierte Projekte, digitale Vollanzeige-Uhren, Datum- und Zeitgedächtnis.

Abschließend: Die Nutzung eines RTC ohne Batterie liefert geringere Leistung als erwartet. Für beste Performance des DS1307 fügen Sie eine Batterie in den Batterieslot ein.

Haben Sie Fragen? Kontaktieren Sie uns gerne – wir helfen Ihnen weiter.