Arduinoを使用するだけの正確な時計

コード

• 時計プログラム
• Arduinoタイマープログラム
• タイマーテストスクリプトの処理

時計プログラム Arduino

 // Paul Brace- 2021年2月// Arduinoを使用して作成された日付のシンプルな時計-RTCモジュールなし//プログラムには、内部//クロック速度を補正するための時間補正調整が組み込まれています100％正確ではありません。//正しい速度調整を設定すると、時計は驚くほど正確になります。//私のテストでは、5日間にわたって時間の増減はありませんでした。//16x2LCDディスプレイに時間を表示します//ボタン時刻を設定するには//モードボタン（ピン2）で時刻の設定、日付と実行の設定を切り替えます//ボタン1（ピン3）分と月をインクリメントし、年/速度の調整を減らします//ボタン2（ピン4）時と日をインクリメントし、年を増やします。/speedadj//24時間表示//表示用のライブラリドライバを含めます：#include  // LiquidCrystal lcd（RS、EN、D4、D5、D6、D7）LiquidCrystal lcd（12、13 、6、7、8、9）; // lcdオブジェクトを作成し、ピンを割り当てます//ボタンとブザー接続を定義します#defineMODE_BUTTON 2＃define HOUR_BUTTON 3 //同じボタンで異なる定義を#defineUP_BUTTON 3 //コードを理解しやすくします#defineDAY_BUTTON 3＃define MINUTE_BUTTON 4 //同じボタンの異なる定義to＃define DOWN_BUTTON 4 //コードを理解しやすくする#defineMONTH_BUTTON 4 //現在のモード設定＃defineSHOW_TIME 1 // 1 =実行中-showtime＃define SET_TIME 2 // 2 =時間設定#define SET_YEAR 3 // 3 =年セット＃defineSET_DATE 4 // 4 =日/月セット#defineSET_SPEED_ADJ 5 // 5 =speedCorrection変数を修正intspeedCorrection =3545; //ナノクロックが1時間あたりに低速で動作するミリ秒数//高速で動作している場合はここで負の数// Arduinoに一致するように変更//割り込みで変更された揮発性変数および//システムに読み取りを強制する必要がある実際の変数//割り込みの外部で使用され、キャッシュされたversionvolatile unsigned longcurrentTimeを使用しない場合。 //真夜中からのミリ秒単位の期間unsignedlong lastTime =-1000; // ShowTimeが呼び出されたlastTimeは-1000に初期化されているため、すぐに揮発性のunsigned longlapsedが表示されます。 //遅延と時間カウントに使用されるタイマーunsignedlong mmolsInADay; // 24時間でミリ秒unsignedlong mmolsInHour; // 1時間でミリ秒intcurrentMode; // 1 =実行中-表示時間// 2 =時間設定// 3 =年設定// 4 =日/月setfloatcurrentDate; // Julian datefloat lastDate =0.0; // ShowDateが呼び出された最後の日付intcurrentDay; int currentMonth; int currentYear; char * dayArray [] ={"Tue。"、//コンパイラの警告を表示しますが、正常に動作します "Wed。"、 "Thur。"、 "Fri 。 "、" Sat. "、" Sun. "、" Mon. "}; void setup（）{//時間割り込みを設定します-millis（）は50日後にロールオーバーするため、//独自のミリ秒カウンターを使用しています。 //毎日の終わりにリセットできますTCCR0A =（1 < mmolsInADay））{//次へday //リセット時間中に割り込みを停止しますnoInterrupts（）; currentTime- =mmolsInADay;割り込み（）; currentDate ++; } //各時間の終わりに、// Arduinoクロックの不正確さの経過時間を調整しますif（elapsed> =millisInHour）{noInterrupts（）; //低速/高速で動作するArduinoクロックの時間を調整しますcurrentTime + =speedCorrection; //リセットして次の経過時間をカウントします=0;割り込み（）; } //ボタンが押されているかどうかを確認しますCheckButtons（）; //現在のモードスイッチに基づいて表示を表示します（currentMode）{case SHOW_TIME：//現在の時刻と日付を表示しますShowTime（currentTime）; ShowDate（currentDate）;壊す; case SET_TIME：//時刻を設定するための画面を表示ShowTimeSet（currentTime）;壊す; case SET_YEAR：//年を設定するための画面を表示ShowYearSet（currentDate）;壊す; case SET_DATE：//日と月を設定するための画面を表示ShowDDMMSet（currentDate）;壊す; case SET_SPEED_ADJ：//速度補正を調整するための表示画面ShowSpeedSet（）;壊す; } Wait（150）;} //これは、比較時間に達したときに呼び出される割り込みです//したがって、// OCR0Aレジスタ設定に基づいて1ミリ秒に1回呼び出されます。ISR（TIMER0_COMPA_vect）{if（currentMode！=SET_TIME ）currentTime ++;経過++;} float JulianDate（int iday、int imonth、int iyear）{//ユリウス日を計算します（20、000年までテスト済み）unsigned long d =iday; unsigned long m =imonth; unsigned long y =iyear; if（m <3）{m =m + 12; y =y-1; } unsigned long t1 =（153 * m --457）/ 5; unsigned long t2 =365 * y +（y / 4）-（y / 100）+（y / 400）; return 1721118.5 + d + t1 + t2;} void GregorianDate（float jd、int＆iday、int＆imonth、int＆iyear）{//注2100は次のスキップされたうるう年です-スキップされたうるう年を補正しますunsigned long f =jd + 68569.5; unsigned long e =（4.0 * f）/ 146097; unsigned long g =f-（146097 * e + 3）/ 4; unsigned long h =4000ul *（g + 1）/ 1461001; unsigned long t =g-（1461 * h / 4）+ 31; unsigned long u =（80ul * t）/ 2447; unsigned long v =u / 11; iyear =100 *（e-49）+ h + v; imonth =u + 2-12 * v; iday =t-2447 * u / 80;} void SplitTime（unsigned long curr、unsigned long＆ulHour、unsigned long＆ulMin、unsigned long＆ulSec）{//ミリ秒カウントからHH：MM：SSを計算ulSec =curr / 1000; ulMin =ulSec / 60; ulHour =ulMin / 60; ulMin- =ulHour * 60; ulSec =ulSec --ulMin * 60 --ulHour * 3600;} unsigned long SetTime（unsigned long ulHour、unsigned long ulMin、unsigned long ulSec）{//午前0時から現在の時刻までのミリ秒数を設定しますreturn（ulHour * 60 * 60 * 1000）+（ulMin * 60 * 1000）+（ulSec * 1000）;} void Wait（unsigned long value）{//独自のdealy関数を作成します// TCCR0Aに独自の割り込みを設定しました//したがって、millis（）とdelay（）はunsigned long startTime =経過として機能しなくなります。 while（（elapsed --startTime） 12）{iMonth =1; } //現在の設定に基づいて保存日を設定currentDate =JulianDate（iDay、iMonth、iYear）; } if（digitalRead（DAY_BUTTON）==LOW）{// Advance Day int iDay; int iMonth; int iYear; GregorianDate（currentDate、iDay、iMonth、iYear）; iDay ++; if（iDay> 31）{iDay =1; } if（（（iMonth ==4）||（iMonth ==6）||（iMonth ==9）||（iMonth ==11））&&（iDay> 30））{iDay =1; } if（（iMonth ==2）&&（iDay> 29））{iDay =1; } if（（iMonth ==2）&&（（iYear％4）！=0）&&（iDay> 28））{iDay =1; } //現在の設定に基づいて保存日を設定します//その後、日が無効になるように月を調整すると、//表示は次の有効な日付に進みますcurrentDate =JulianDate（iDay、iMonth、iYear）; } 壊す; case SET_SPEED_ADJ：// correctonを5ミリ秒増減するif（digitalRead（UP_BUTTON）==LOW）{speedCorrection + =5; } if（digitalRead（DOWN_BUTTON）==LOW）{speedCorrection- =5; } 壊す; }}} String FormatNumber（int value）{//必要に応じて先行0を追加するif（value <10）{return "0" + String（value）; } else {return String（value）; }} void ShowTime（unsigned long value）{// 1秒に1回、または深夜にロールオーバーしたときに表示を更新if（（value> lastTime + 1000）||（value  
 Arduinoタイマープログラム Arduino  
 このプログラムは、経過ミリ秒数をシリアルポートevert2秒に送信します。コンピューターを使用するclockintinByte =0; unsigned long firstReading =100000; // sendvoid setup（）{Serial.begin（9600）;を最初に読み取るときのmillis（） // helloバイトをProcessingに送信しますsayHello（）;} void loop（）{//バイトがシリアルポートで受信された場合//次にそれを読み取って破棄し、//現在のmillis（）の値を送信しますif（Serial。 available（）> 0）{//着信バイトを取得inByte =Serial.read（）; //最初の読み取り処理から経過した時間を送信Serial.print（millis（）-firstReading）; Serial.print（ 'E'）; // 2秒ごとに繰り返すdelay（2000）; }} void sayHello（）{//シリアルポートが使用可能になるまで待機します//次にhelloバイトを送信してハンドシェイクを開始しますwhile（Serial.available（）<=0）{Serial.print（ 'Z'）; // Zを処理に送信して、Hello delay（200）;と言います。 } firstReading =millis（）;} 

タイマーテストスクリプトの処理処理

 // Paul Brace 2021年2月// Arduinoからmillis（）を受け入れて比較するスクリプト内部millis（）to // Arduinoクロックの不正確さを評価します//コンピュータのクロックが正確であると仮定します//-ve =Arduinoの動作が遅いので、クロックプログラムに+ ve調整として入力します// + ve =Arduino is高速で実行されているため、-ve調整として入力して、クロックを遅くします。importprocessing.serial。*; Serial theSerialPort; //シリアルポートを作成しますobjectint [] serialBytesArray =new int [15]; //着信バイトを格納する配列intbytesCount =0; //現在受信したバイト数booleaninit =false; //文字ZintfillColor =255を受信して​​ハンドシェイクが完了するまでfalse。 //初期塗りつぶしカラーロングミルを定義=0; //最後の読み取りreceivedlongfirst =0; //最初に受け取ったミルの時間。1時間の差を計算できるようになりました。 //最初のミルがlongfirstReading =100000を受け取ってから経過したミリ秒数; // Arduinolongから受信した最初のメッセージの処理中のmillis（）DiffPerHour =0; //最初の1時間が経過した後の差intinByte; //最後のバイトreadvoidsetup（）{//キャンバスと描画パラメータを定義しますsize（500、500）;背景（70）; noStroke（）; //すべてのシリアルデバイスのリストを印刷して、Arduinoに設定するデバイスがわかるようにします//プログラムを実行し、正しいポートがprintArray（Serial.list（））;の下に設定されていない場合は編集する必要があります。 //シリアル通信文字列をインスタンス化しますthePortName =Serial.list（）[1]; theSerialPort =new Serial（this、thePortName、9600）;} void draw（）{//時間設定を表示background（70）; fill（fillColor）; textSize（25）; text（hour（）+ "：" + minutes（）+ "：" + second（）、50、50）; // Arduinoによって送信された最後の読み取りミリ秒text（ "着信経過：" + mills、50、100）; //処理テキスト（ "ローカル経過：" +（現在-firstReading）、50、150）;で最初に読み取られてからの現在の経過//現在の差分を表示しますtext（ "Diff：" +（mills-（now --firstReading））、50、200）; // 1時間が経過したかどうかを確認し、最初の1時間が差を保存するかどうかif（（（now --firstReading）> =3600000）&&（DiffPerHour ==0））{DiffPerHour =mills-（now --firstReading）; } //最初の差と最初の1時間後の差を表示しますtext（ "Diff after 1 hour：" + DiffPerHour、50、300）;} void serialEvent（Serial myPort）{//シリアルポートからバイトを読み取りますinByte =myPort.read（）; if（init ==false）{//まだハンドシェイクされていない場合はハンドシェイクバイトを確認if（inByte =='Z'）{//読み取られたバイトがZの場合myPort.clear（）; //シリアルポートバッファをクリアしますinit =true; //最初のhellomyPort.write（ 'Z'）;があったという事実を保存します// Arduinoにさらに送信するように指示しますif（first ==0）{first =millis（）; }}} else {//最初のhelloがすでに存在する場合//シリアルポートから配列に最新のバイトを追加するif（inByte！=69）{//メッセージ文字Eの終わりをチェックしないif（bytesCount <14） {serialBytesArray [bytesCount] =inByte; bytesCount ++; }} if（inByte ==69）{//メッセージの終わり//現在経過した現地時間を保存=millis（）; //入ってくるmillis（）ミルを計算します=0; for（int i =1; i <=bytesCount; i ++）{mills + =（serialBytesArray [i --1] --48）* pow（10、（bytesCount --i））; } //次のメッセージを受け入れる準備ができていると言う//これが最初の読み取りである場合、最初の差を設定するif（firstReading ==100000）{firstReading =now; } myPort.write（ 'Z'）; // bytesCountをリセットします：bytesCount =0; }}} 

回路図