Émission de données (RTC)/Réception et affichage des données

Tout d'abord nous allons mettre en œuvre le breakout Tiny RTC et un afficheur LCD avec une liaison I2C, puis dans un second temps nous allons mettre en œuvre le bus CAN en deux arduinos Uno.le breakout Tiny RTC sera branché sur le premier arduino Uno, l'afficheur RTC sera branché sur un second arduino Uno qui pourra afficher les données émises par le RTC.

Sommaire

1 Présentation et objectifs
2 Etape 1 : tester l’écran LCD avec la carte Arduino
3 Etape 2 : tester l’horloge RTC avec la carte Arduino
4 Etape 3 : afficher l'heure et la date sur l'écran
5 Pour aller plus loin
6 Bibliographie

Présentation et objectifs

Le but de ce tutoriel est de tester le fonctionnement de l’horloge RTC sur l’écran LCD à l’aide d’une carte Arduino UNO. La manipulation permet de faire communiquer l’horloge avec l’écran LCD afin que ce dernier affiche l’heure et la date. Ce tutoriel nécessite une connaissance minimale de la plateforme Arduino. La page Formation Arduino du wiki contient toutes les ressources nécessaires pour découvrir la programmation avec Arduino.

Le montage utilise donc :

une carte Arduino UNO
une horloge RTC avec module i2c
un écran LCD avec module i2c
des fils de liaison
une breadboard
un câble d’alimentation USB

Etape 1 : tester l’écran LCD avec la carte Arduino

On souhaite réaliser un code pour afficher un texte sur notre écran LCD branché à notre carte Arduino UNO afin de tester l’écran.

On a donc besoin de 4 fils :

GND LCD => GND Arduino
VCC LCD => 5V Arduino
SDA LCD => pin analogique A4 Arduino
SCL LCD => pin analogique A5 Arduino

Une fois le montage réalisé, sur le programme Arduino nous pouvons donc ajouter ce code:

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h> // pour télécharger la librairie: croquis - include library - manage libraries - LiquidCrystal_I2C.h de Frank de Brabander
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); //écran LCD 0x27 avec 16 colonnes et 2 lignes (ligne 0 et ligne 1)

void setup()
{
lcd.init(); //initialisation de l'écran LCD
lcd.cursor_on();
lcd.blink_on();
lcd.backlight();
lcd.setCursor(5,0); // écriture du texte sur la ligne 1 colonne 5 (centré)
lcd.print("Hello!"); // texte "hello" sur ligne 1 colonne 5
lcd.setCursor(7,1); // écriture du texte sur la ligne 2 colonne 7 (centré)
lcd.print("ok"); // texte "ok" sur ligne 2 colonne 7
delay(1000);
lcd.cursor_off();
lcd.blink_off();
}

void loop()
{
}

Une fois la compilation et le téléversement du code réalisé vers la carte arduino, les textes s’affichent sur l’écran LCD. Pour notre exemple, on obtient :

Le texte affiché sur l’écran peut être modifié et les effets également comme le défilement du texte par exemple. Ne pas hésiter à regarder les exemples proposés par la librairie LiquidCristal_I2C pour faire évoluer le code. Notre écran LCD avec un module i2c fonctionne donc correctement. Nous pouvons tester maintenant notre second appareil : l’horloge RTC avec module i2c.

Etape 2 : tester l’horloge RTC avec la carte Arduino

On souhaite réaliser un code pour afficher l’heure et la date sur notre ordinateur à partir d’une horloge RTC avec module i2c branchée à notre carte Arduino UNO. Notre modèle de RTC est la DS1307.

On a donc besoin de 4 fils (mêmes branchements que pour l’afficheur LCD):

GND RTC => GND Arduino
VCC RTC => +5V Arduino
SDA RTC => pin analogique A4 Arduino
SCL RTC => pin analogique A5 Arduino

Une fois le montage réalisé, sur le programme Arduino nous pouvons donc ajouter ce code (les commentaires sont écris en gris et le code en noir). Il faut aussi télécharger la librairie RTClib, disponible sur le github :

//Heure et date en utilisant un RTC DS1307 connecté via un I2C
#include <Wire.h> //librairie déjà disponible sur Arduino
#include <RTClib.h> //librairie à télécharger en ZIP sur https://github.com/jcw/rtclib

RTC_DS1307 RTC; //modèle de la clock(RTC)

void setup () {
    Serial.begin(57600); //nombre de bauds: définir le même nombre sur le moniteur série (Ctrl - Maj - M)
    Wire.begin();
    RTC.begin();
    

   RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__)); //Ajuster l'heure et la date de la clock avec celles de l'ordinateur
}

void loop () {
    DateTime now = RTC.now();
    
    Serial.print(now.year(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(now.month(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(now.day(), DEC);
    Serial.print(' ');
    Serial.print(now.hour(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(now.minute(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(now.second(), DEC);
    Serial.println();
    
    Serial.print(" since 2000 = ");
    Serial.print(now.get());
    Serial.print("s = ");
    Serial.print(now.get() / 86400L);
    Serial.println("d");

    DateTime future (now.get() + 7 * 86400L + 30); //Calculer et afficher une date/heure avec 7 jours et 30 secondes de plus que celles de l'ordinateur
    
    Serial.print(" now + 7d + 30s: ");
    Serial.print(future.year(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(future.month(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(future.day(), DEC);
    Serial.print(' ');
    Serial.print(future.hour(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(future.minute(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(future.second(), DEC);
    Serial.println();
    
    Serial.println();
    delay(3000);
}

Une fois la compilation et le téléversement du code vers la carte arduino, on ouvre le moniteur série (Ctrl – Maj – M) et notre ordinateur affiche le résultat du code : soit l’heure et la date actuelle. Ne pas oublier de régler le nombre de bauds sur le moniteur série avec celui du code, ici 57600.

Notre horloge RTC avec un module i2c fonctionne donc correctement. Nous pouvons tester maintenant l’ensemble : l’horloge RTC avec module i2c et l’écran LCD avec module i2c. L’ensemble branché en parallèle sur la carte Arduino UNO.

Etape 3 : afficher l'heure et la date sur l'écran

On souhaite réaliser un code pour afficher l’heure et la date sur notre ordinateur à partir d’une horloge RTC avec module i2c branchée à notre carte Arduino UNO. Notre modèle de RTC est la DS1307.

On a donc besoin de 4 fils (mêmes branchements que pour l’afficheur LCD):

GND RTC => GND Arduino
VCC RTC => +5V Arduino
SDA RTC => pin analogique A4 Arduino
SCL RTC => pin analogique A5 Arduino

Une fois le montage réalisé, sur le programme Arduino nous pouvons donc ajouter ce code (les commentaires sont écris en gris et le code en noir). Il faut aussi télécharger la librairie RTClib, disponible sur le github :

//Heure et date en utilisant un RTC DS1307 connecté via un I2C
#include <Wire.h> //librairie déjà disponible sur Arduino
#include <RTClib.h> //librairie à télécharger en ZIP sur https://github.com/jcw/rtclib

RTC_DS1307 RTC; //modèle de la clock(RTC)

void setup () {
    Serial.begin(57600); //nombre de bauds: définir le même nombre sur le moniteur série (Ctrl - Maj - M)
    Wire.begin();
    RTC.begin();
    

   RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__)); //Ajuster l'heure et la date de la clock avec celles de l'ordinateur
}

void loop () {
    DateTime now = RTC.now();
    
    Serial.print(now.year(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(now.month(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(now.day(), DEC);
    Serial.print(' ');
    Serial.print(now.hour(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(now.minute(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(now.second(), DEC);
    Serial.println();
    
    Serial.print(" since 2000 = ");
    Serial.print(now.get());
    Serial.print("s = ");
    Serial.print(now.get() / 86400L);
    Serial.println("d");

    DateTime future (now.get() + 7 * 86400L + 30); //Calculer et afficher une date/heure avec 7 jours et 30 secondes de plus que celles de l'ordinateur
    
    Serial.print(" now + 7d + 30s: ");
    Serial.print(future.year(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(future.month(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(future.day(), DEC);
    Serial.print(' ');
    Serial.print(future.hour(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(future.minute(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(future.second(), DEC);
    Serial.println();
    
    Serial.println();
    delay(3000);
}

Une fois la compilation et le téléversement du code vers la carte arduino, on ouvre le moniteur série (Ctrl – Maj – M) et notre ordinateur affiche le résultat du code : soit l’heure et la date actuelle. Ne pas oublier de régler le nombre de bauds sur le moniteur série avec celui du code, ici 57600.

Notre horloge RTC avec un module i2c fonctionne donc correctement. Nous pouvons tester maintenant l’ensemble : l’horloge RTC avec module i2c et l’écran LCD avec module i2c. L’ensemble branché en parallèle sur la carte Arduino UNO.

Pour aller plus loin

Si vous disposez d'un cable DB-9 Droit, vous pouvez remplacer les straps par ce câble. D'après nos premiers essais, il semblerait que le cablage de la prise sur le shield de Sparkfun soit différent du standard. Les différents signaux sont câblés comme suit :

CAN_L : 5
CAN_H : 3
GND : 2

alors que le câblage standard est le suivant :

CAN_L : 2
CAN_H : 7
GND : 3

Bibliographie

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Etape 2 : tester l’horloge RTC avec la carte Arduino

Etape 3 : afficher l'heure et la date sur l'écran

Pour aller plus loin

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