使用ESP32在OLED上显示时间的方式

科技观察员 2022-11-14 11692

描述

在本教程中，我们将了解实时时钟（RTC）及其与 ESP32和OLED 显示器的接口。

我们将使用DS3231 RTC 模块来跟踪正确的时间，并使用 ESP32 作为我们的微控制器将其显示在 SPI OLED 上。ESP32 不仅仅是一个微控制器。它内部有Wi-Fi和蓝牙芯片以及39个GPIO引脚。它支持所有通信协议，如SPI，I2C，UART等。

什么是 RTC？？

DS3231是RTC（实时时钟）模块。它用于维护大多数电子项目的日期和时间。该模块有自己的纽扣电池电源，即使主电源被移除或MCU经过硬复位，它也能保持日期和时间。因此，一旦我们在此模块中设置了日期和时间，它将始终跟踪它。RTC IC有几种类型可供选择，如DS1307、DS3231等。

RTC

注意：首次使用此模块时，您必须设置日期和时间。您也可以使用RTC IC DS1307，我们之前将DS1307与Arduino一起使用。

了解OLED显示器：

术语OLED代表“有机发光二极管”，它使用与我们大多数电视中使用的相同技术，但与它们相比像素更少。拥有这些看起来很酷的显示模块真的很有趣，因为它会让我们的项目看起来很酷。

RTC

我们使用单色 7 针 SSD1306 0.96 英寸 OLED 显示屏。选择此显示器的原因是它可以在三种不同的通信协议上工作，例如SPI 3线模式，SPI四线模式和IIC模式。本教程将介绍如何在SPI 4线模式下使用该模块，因为它是最快的通信模式，也是默认的通信模式。

引脚及其功能在下表中进行了说明。

引脚编号	引脚名称	其他名称	用法
1	格德	地	模块的接地引脚
2	Vdd	直流电，5V	电源引脚（可承受 3-5V 电压）
3	SCK	D0，SCL，CLK	充当时钟引脚。用于 I2C 和 SPI
4	自主权评估	D1，莫西	模块的数据引脚。用于 IIC 和 SPI
5	RES	RST，重置	重置模块（在 SPI 期间很有用）
6	直流	答0	数据命令引脚。用于 SPI 协议
7	.CS	芯片选择	在 SPI 协议下使用多个模块时很有用

在本教程中，我们将简单地在4-Wire SPI模式下操作模块，其余的将留给其他教程。

Arduino社区已经为我们提供了很多库，可以直接用于使它变得更加简单。我尝试了一些库，发现Adafruit_SSD1306库非常易于使用，并且有一些图形选项，因此我们将在本教程中使用相同的选项。但是，如果您的项目有内存/速度限制，请尝试使用 U8g 库，因为它运行速度更快且占用的程序内存更少。

所需材料：

ESP32

DS3231 RTC 模块

7 针 128×64 OLED 显示模块（SSD1306）

公母线

面包板

电路图：

RTC3231与ESP板的连接电路图如下：

RTC

RTC DS3231 IC采用I2C通信模式。它具有SCL，SDA，Vcc和GND引脚。RTC 模块与 ESP32 的连接如下：

RTC 的标准与标准实验室 -> ESP32 的标准与标准实验室，即引脚 D22

RTC 的 SDA -> ESP32 的 SDA 即引脚 D21

RTC 的 GND -> ESP32 的 GND

RTC 的 Vcc -ESP32 的 > Vcc

在这里，我们使用SPI 模式将 128×64 OLED 显示模块（SSD1306）连接到 ESP32。因此，它将使用 7 个引脚。与 ESP32 的连接方式如下：

OLED 的 CS（片选）引脚 -ESP32 的 > 引脚 D5

OLED 的直流引脚 -ESP32 的 > 引脚 D4

OLED 的 RES 引脚 -ESP32 的 > 引脚 D2

OLED 的 SDA 引脚 -> 引脚 D23 即 ESP32 的 MOSI

OLED 的 SCK 引脚 -> 引脚 D18 即 ESP32 的 SCK

OLED 的 Vdd -ESP32 的 > Vcc

OLED 的 GND -ESP32 的 GND >

所以我们包含了所有的库

#include // for OLED display

#include // for I2C with RTC module

#include

#include // for display graphics

#include "RTClib.h" //to show time

然后定义OLED的所有引脚。您不需要为 RTC 模块定义引脚，因为这些引脚已在 WIRE 库中定义。

#define OLED_MOSI 23

#define OLED_CLK 18

#define OLED_DC 4

#define OLED_CS 5

#define OLED_RESET 2

Adafruit_SSD1306 display(OLED_MOSI, OLED_CLK, OLED_DC, OLED_RESET, OLED_CS);

在设置函数中，我们将调用一个函数rtc.adjust（DateTime（__DATE__，__TIME__）），它将根据我们的PC时间设置时间。

void setup()

{

Serial.begin(9600);

if (! rtc.begin()) {

Serial.println("Couldn't find RTC");

while (1);

}

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

之后，我们调用显示函数以在OLED上显示。

display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC);

display.clearDisplay();

display.setTextColor(WHITE);

//display.startscrollright(0x00, 0x0F); // You can uncomment this line to scroll your text on oled

display.setTextSize(2);

display.setCursor(0,5);

display.print(" Clock "); //This will Display Clock on OLED for 3 seconds

display.display();

delay(3000);

}

最后在循环函数中，我们将时间存储在DateTime 现在预定义的变量中，并使用 setTextSize、setCursor 等显示函数显示时间。根据需要设置这些，并使用display.println功能在OLED上显示。

void loop()

{

DateTime now = rtc.now();

display.clearDisplay();

display.setTextSize(2);

display.setCursor(75,0);

display.println(now.second(), DEC);

因此，这就是您可以使用 ESP32 在 OLED上显示时间的方式，并且您知道 ESP 以其物联网功能而闻名，因此您可以使用它在互联网上发布时间。

#include

#include

#include

#include

#include "RTClib.h"

RTC_DS3231 rtc;

char daysOfTheWeek[7][12] = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"};

#define OLED_MOSI 23

#define OLED_CLK 18

#define OLED_DC 4

#define OLED_CS 5

#define OLED_RESET 2

Adafruit_SSD1306 display(OLED_MOSI, OLED_CLK, OLED_DC, OLED_RESET, OLED_CS);

void setup()

{

Serial.begin(9600);

if (! rtc.begin()) {

Serial.println("Couldn't find RTC");

while (1);

}

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

display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC);

display.clearDisplay();

display.setTextColor(WHITE);

//display.startscrollright(0x00, 0x0F);

display.setTextSize(2);

display.setCursor(0,5);

display.print(" Clock ");

display.display();

delay(3000);

}

void loop()

{

DateTime now = rtc.now();

display.clearDisplay();

display.setTextSize(2);

display.setCursor(75,0);

display.println(now.second(), DEC);

display.setTextSize(2);

display.setCursor(25,0);

display.println(":");

display.setTextSize(2);

display.setCursor(65,0);

display.println(":");

display.setTextSize(2);

display.setCursor(40,0);

display.println(now.minute(), DEC);

display.setTextSize(2);

display.setCursor(0,0);

display.println(now.hour(), DEC);

display.setTextSize(1);

display.setCursor(0,15);

display.println(now.day(), DEC);

display.print(daysOfTheWeek[now.dayOfTheWeek()]);

display.setTextSize(1);

display.setCursor(25,15);

display.println("-");

display.setTextSize(1);

display.setCursor(40,15);

display.println(now.month(), DEC);

display.setTextSize(1);

display.setCursor(55,15);

display.println("-");

display.setTextSize(1);

display.setCursor(70,15);

display.println(now.year(), DEC);

display.display();

}

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