DS3231 est un circuit RTC I²C intégrant un oscillateur à quartz compensé en température (TCXO), une alimentation de secours, deux alarmes et une sortie carrée programmable. Son adresse I²C fixe est 0x68. Le circuit est donné pour ±2 ppm de 0 à +40 °C et ±3,5 ppm de −40 à +85 °C ; EEPROM, LED, régulateur ou chargeur d’une carte module ne font pas partie du DS3231.
Qu'est-ce que le module RTC DS3231 ?
Le module RTC DS3231 est un module d'horloge temps réel (RTC) très répandu, couramment utilisé dans les projets électroniques. Il s'agit d'un petit dispositif peu coûteux qui offre des fonctions précises de chronométrage et de calendrier. Le module RTC DS3231 est basé sur la puce DS3231, une horloge temps réel extrêmement précise avec un oscillateur à quartz compensé en température intégré. Il est capable de fournir des informations sur l'heure et la date avec une précision allant jusqu'à ±2 ppm.
Le module RTC DS3231 est largement utilisé dans des applications telles que l'enregistrement de données, l'horodatage et les systèmes d'alarme. Il est également couramment utilisé dans les appareils électroniques qui nécessitent une mesure précise du temps, tels que les appareils photo, les enregistreurs audio et les contrôleurs industriels. Le module est facile à utiliser et peut être interfacé avec des microcontrôleurs tels que Arduino et Raspberry Pi.
Dans l'ensemble, le module RTC DS3231 est un module d'horloge fiable et précis qui est largement utilisé dans divers projets électroniques.
Paramètres du module RTC DS3231
| Caractéristique du CI DS3231 | Valeur de la fiche |
|---|---|
| Alimentation principale | 2,3–5,5 V |
| Entrée de secours | 2,3–5,5 V |
| Adresse RTC | 0x68 fixe |
| Débit I²C | jusqu’à 400 kHz |
| Précision | ±2 ppm (0 à +40 °C) ; ±3,5 ppm (−40 à +85 °C) |
| Sortie température | ±3 °C |
| Fonctions | deux alarmes ; onde carrée ; année bissextile jusqu’en 2100 |
| Ajouts propres au module | dimensions, AT24C32, LED, régulateur et chargeur variables |
Structure de la puce d'horloge DS3231
La puce d'horloge DS3231 se compose de huit modules, répartis en quatre groupes fonctionnels : TCXO, contrôle de l'alimentation, bouton de réinitialisation et RTC.

TCXO DS3231
Le TCXO comprend un capteur de température, un oscillateur et une logique de commande. Le contrôleur lit la sortie du capteur de température sur la puce, utilise une table de consultation pour déterminer la capacité requise, ajoute la correction de vieillissement à partir du registre AGE, puis définit le registre de sélection de capacité. Les nouvelles valeurs, y compris les modifications apportées au registre AGE, ne sont chargées que lorsque la température change ou lorsque la conversion de température initiée par l'utilisateur est terminée. La valeur de température est lue à la mise sous tension VCC, puis toutes les 64 secondes.
Commande d'alimentation DS3231
Une référence et un comparateur surveillent VCC. Sous le seuil de défaillance, l’accès est inhibé, le maintien de l’heure bascule sur VBAT et RST passe à l’état bas. À la première application de VBAT seule, l’oscillateur attend VCC ou une adresse I²C valide ; vérifiez le bit Oscillator Stop Flag après un événement d’alimentation.
Bouton de réinitialisation DS3231
Le DS3231 dispose d'une fonction de commutation par bouton reliée à la broche de sortie RST. Si le DS3231 n'est pas en cycle de réinitialisation, il surveille en permanence le front descendant du signal RST. Si une transition de front est détectée, le DS3231 termine la rebond de commutation en tirant RST vers le bas. Une fois le délai de la minuterie interne écoulé, le DS3231 continue de surveiller le signal RST. Si le signal reste à un niveau bas, le DS3231 continue de surveiller la ligne de signal pour détecter un front montant. Une fois le bouton relâché, le DS3231 force RST à un niveau bas et maintient tRST. RST peut également être utilisé pour indiquer des alarmes de panne de courant. Lorsque VCC est inférieur à VPF, un signal d'alarme de panne de courant interne est généré et RST est mis à l'état bas. Si l'oscillateur ne fonctionne pas lorsque VCC est chargé, tREC est ignoré et RST passe immédiatement à l'état haut.
Horloge et calendrier RTC DS3231
Les informations relatives à l'horloge et au calendrier peuvent être obtenues en lisant les octets de registre appropriés. Les données relatives à l'horloge et au calendrier peuvent être définies ou initialisées en écrivant les octets de registre appropriés. Le contenu des registres d'horloge et de calendrier est au format décimal codé en binaire (BCD). Le DS3231 fonctionne en mode 12 heures ou 24 heures. Le sixième bit du registre des heures définit la sélection du mode 12 ou 24 heures. Lorsque ce bit est élevé, le mode 12 heures est sélectionné. En mode 12 heures, le cinquième bit est le bit indicateur AM/PM, qui est logique élevé pour PM.
Registres internes et fonctions du DS3231
Les adresses de registre DS3231 sont comprises entre 00h et 12h. Elles sont utilisées pour stocker respectivement les secondes, les minutes, les heures, les semaines, les dates et les informations de réglage de l'alarme. Lors d'un accès multioctet, si l'adresse atteint 12h à la fin de l'espace RAM, un enroulement se produit. À ce moment-là, localisez la position de départ qui est l'unité 00h.
Les informations relatives à l'heure et au calendrier du DS3231 sont définies et initialisées en lisant les registres correspondants. Le tampon auxiliaire utilisateur sert à prévenir les erreurs possibles lors de la mise à jour des registres internes. Lors de la lecture des registres d'heure et de calendrier, le tampon utilisateur est dans n'importe quelle condition START. Ou synchronisez-le avec le registre interne lorsque le pointeur de registre revient à zéro.
Les informations relatives à l'heure sont lues à partir de ces registres auxiliaires, et l'horloge continue de fonctionner à ce moment-là, de sorte que la relecture des registres peut être évitée lorsque la mise à jour du registre principal se produit pendant l'opération de lecture. Prenons l'exemple du registre de contrôle (adresse 0EH) : il peut contrôler l'horloge en temps réel, le réveil et la sortie d'onde carrée.
Schéma des broches DS3231

| Nom de la broche | Fonction |
|---|---|
| 32 kHz | Sortie de fréquence 32 kHz |
| VCC | Utilisé pour la broche CC de l'alimentation principale |
| /INT/SQW | Interruption active au niveau bas ou sortie d'onde carrée |
| RST | Broche de réinitialisation (Reset) |
| N.C. | Indique aucune connexion ; l'extérieur doit être relié à la masse |
| GND | Masse (Ground) |
| VBAT | Entrée d'alimentation de secours |
| SDA | Entrée et sortie de données en série |
| SCL | Entrée d'horloge en série |
Schéma fonctionnel du DS3231

Programmez le module RTC DS3231 avec Arduino Uno
Outils nécessaires :
- Arduino Uno x1
- Module RTC DS3231 x1
- Cavalier (ligne DuPont)
Instructions de câblage

| Broche du module RTC DS3231 | Broche de l'Arduino Uno |
|---|---|
| SCL | A5 |
| SDA | A4 |
| VCC | 5V |
| GND | GND |
Installation de la bibliothèque RTClib
La bibliothèque utilisée dans cet exemple est RTClib écrite par Adafruit. Veuillez d'abord installer cette bibliothèque.
Projet – Charger les bibliothèques – Gérer les bibliothèques – Entrez « RTClib » dans la zone de recherche.
Programmation du DS3231
Tout d'abord, vous devez charger la bibliothèque RTClib que vous venez d'installer.
#include "RTClib.h"
Ensuite, vous pouvez créer une instance DS3231 nommée rtc, et vous pouvez appeler la fonction RTC_DS3231.
RTC_DS3231 rtc;
Les fonctions utilisées pour régler l'heure sont rtc.adjust, par exemple :
rtc.adjust(DateTime(to_year, to_month, to_day, to_hours, to_minute, to_second));
Il est utilisé pour rtc.now() obtenir l'heure du DS3231, et les données renvoyées sont de type DateTime, qui contiennent les données de l'année, du mois, du jour, de l'heure, de la minute et de la seconde, par exemple :
DateTime now = rtc.now();
// Display the current time of DS3231 through the serial port output
Serial.print(now.year(), DEC); // display the year in decimal
Serial. print('/');
Serial.print(now.month(), DEC);// Display the month in decimal
Serial. print('/');
Serial.print(now.day(), DEC);// Display the day in decimal
Serial. print(" (");
Serial.print(daysOfTheWeek[now.dayOfTheWeek()]);
Serial. print(") ");
Serial.print(now.hour(), DEC);// display in decimal
Serial. print(':');
Serial.print(now.minute(), DEC);// Display minutes in decimal
Serial. print(':');
Serial.print(now.second(), DEC);// Display seconds in decimal
Serial. println();
Code complet du programme
// by lingshunlab.com
// Load the library of DS3231
#include "RTClib.h"
// create rtc instance
RTC_DS3231 rtc;
String input_string; // Declare the variable input_string to store the data input by the serial port
// Declare a two-dimensional array variable daysOfTheWeek, which is used to match the corresponding week name through the index (index) of the array
char daysOfTheWeek[7][12] = {"Sunday",
"Monday",
"Tuesday",
"Wednesday",
"Thursday",
"Friday",
"Saturday"};
// get serial port data function
void GetSerialStuff(String& input_string) {
String temp_string = ""; // Declare the variable temp_string to temporarily store the data input by the serial port
while(Serial.available()) { // When the serial port has data, loop execution
temp_string += (char)Serial.read(); // Combine the read serial data into the inStr variable one by one
delay(2);
}
input_string = temp_string; // Assign the reference pointer variable to tempStr
}
void setup() {
Serial.begin(9600);
// Initialize rtc,
if (! rtc.begin()) { // If initialization fails, then
Serial.println("Couldn't find RTC");
Serial. flush();
abort(); // program stops
}
}
void loop() {
GetSerialStuff(input_string); // Get the data of the serial port
if(input_string != "") { // If the serial port is not empty, then
int to_year = input_string.substring(0, 4).toInt(); // Intercept year data from string and convert to int data type
int to_month = input_string.substring(5, 7).toInt(); // Intercept the month data from the string and convert it to int data type
int to_day = input_string.substring(8, 10).toInt(); // Intercept the day data from the string and convert it to int data type
int to_hours = input_string.substring(11, 13).toInt(); // Intercept the hour data from the string and convert it to int data type
int to_minute = input_string.substring(14, 16).toInt(); // Intercept minute data from the string and convert it to int data type
int to_second = input_string.substring(17, 19).toInt(); // Intercept the second data from the string and convert it to int data type
// Reset the time of the DS3231 module
rtc.adjust(DateTime(to_year, to_month, to_day, to_hours, to_minute, to_second));
delay(100);
}
// Get the time of DS3231
DateTime now = rtc.now();
// Display the current time of DS3231 through the serial port output
Serial.print(now.year(), DEC); // display the year in decimal
Serial. print('/');
Serial.print(now.month(), DEC);// Display the month in decimal
Serial. print('/');
Serial.print(now.day(), DEC);// Display the day in decimal
Serial. print(" (");
Serial.print(daysOfTheWeek[now.dayOfTheWeek()]);
Serial. print(") ");
Serial.print(now.hour(), DEC);// display in decimal
Serial. print(':');
Serial.print(now.minute(), DEC);// Display minutes in decimal
Serial. print(':');
Serial.print(now.second(), DEC);// Display seconds in decimal
Serial. println();
// Display the temperature sensor data of DS3231 through the serial port output
Serial. print("Temperature: ");
Serial.print(rtc.getTemperature());
Serial. println("C");
delay(1000);
}
DS3231 Application
- Systèmes d'acquisition de données
- Systèmes de contrôle industriels
- Batterie de secours
- Surveillance de la température
- Systèmes de contrôle d'accès
- Dispositifs médicaux
Notes pratiques : Notes d'intégration intégrées pour le module DS3231 RTC
Contrôles du module :Vérifiez Le Schéma Exact, Les Pull-Up I²C, La Tension Logique, La Chimie de Pile et la Présence d’un chargeur. AT24C32, Dimensions, LED et chargeur variant Selon La carte et NE Font pas parti du CI DS3231. UTILISEZ 0x68 Pour Le Rtc et Recherche Séparément une EEPROM AJOUTÉE. Sources :Appareils analogiques DS3231,Fiche Technique Rév. 10ETGuide Adafruit.




