Lab 3.2 อ่านค่าจากโมดูลนาฬิกา

โจทย์

1. ให้นักศึกษาอ่านค่าวันเวลาปัจจุบันจากโมดูลนาฬิกามาแสดงผลบนคอมพิวเตอร์ ตามรูปแบบนี้

9:33:16 Wed 25/1/2017

เป็นเวลา 9 นาฬิกา 33 นาที 16 วินาที วันพุธที่ 25 มกราคม 2017

2. ให้นักศึกษาเขียนโปรแกรมแสดงค่าเวลาปัจจุบัน (นาที, วินาที) จาก I2C Clock Module ไปแสดงบน 7-segment display

rtc-white-bg-small

จุดประสงค์

  • เพื่อให้ได้ฝึกใช้ Bit-wise operation ร่วมกับการอ่านค่าผ่าน i2c

อุปกรณ์ที่ต้องใช้

  • โมดูลนาฬิกา – ขอให้นำไปตั้งเวลากับ Staff ก่อนนำมาใช้งาน  ระวังอย่าให้ถ่านหลุดเพราะเวลาจะหายไปและต้องทำการตั้งเวลาใหม่โมดูลจะมีสองรุ่น คือรุ่นที่ใช้ Chip เบอร์ DS1307 และรุ่นที่ใช้ DS323 โดยทั้งสองรุ่นเขียนโปรแกรมอ่านค่าเหมือนกัน รุ่น DS1307 จะมีขาต่อดังในภาพ

    ส่วนรุ่น DS323 ขาต่อจะมี Label อยู่บนบอร์ดอยู่แล้ว

 

แนวทาง

โมดูลนาฬิกาที่ใช้ในกิจกรรมนี้ใช้ไอซีหมายเลข DS1307 ซึ่งเป็นอุปกรณ์ i2c ที่มีรายละเอียดดังนี้

  1. สามารถศึกษา Data Sheet ได้
  2. i2C Address คือ 0xD0
  3. มีรีจิสเตอร์ที่เก็บค่าวันเวลาตามตารางต่อไปนี้

แนวทางปฏิบัติ

  • รีจิสเตอร์จะเก็บค่าแยกหลักหน่วยและหลักสิบ เช่น ค่าวินาทีหลักหน่วยจะเก็บไว้ที่บิต 0-3 ของรีจิสเตอร์ 0 ส่วนหลักสิบคือบิท 4-6 ของรีจิสเตอร์เดียวกัน ยกตัวอย่างเช่น ถ้าค่าวินาทีคือ 23 ค่าที่จะถูกเก็บในรีจิสเตอร์คือ 0b00100011 เป็นต้น นักศึกษาจะต้องแบ่งบิตเหล่านี้แล้วนำมาคำนวณให้ดี
    • บิตที่ 7 ของรีจิสเตอร์ 0 คือ Clock Halt (CH) ถ้าเขียนบิตนี้ให้มีค่าเป็น 1 นาฬิกาจะหยุดเดิน ขอให้ระวังอย่าเซ็ทบิตนี้โดยบังเอิญ
  • วันในสัปดาห์ (Mon-Sun) อ่านค่าได้จากรีจิสเตอร์ตำแหน่งที่ 3 ซึ่งใน Datasheet ระบุไว้ว่าค่าใดหมายถึงวันใดนั้นขึ้นอยู่กับผู้ใช้จะตั้งเอาเอง ตัวโมดูลจะทำอย่างเดียวคือเพิ่มค่าของรีจิสเตอร์ในตอนเที่ยงคืน และถ้าค่านี้เกิน 7 ก็จะวนกลับมาเป็น 1 อีกครั้ง
    • รีจิสเตอร์เก็บค่านี้ใน 3 บิตแรก แต่ค่าที่เก็บจะอยู่ระหว่าง 1 – 7 เท่านั้น (จะไม่เป็น 0)
  • บิตที่ 6 ของรีจิสเตอร์ 2 จะใช้กำหนดว่าค่าชั่วโมงจะเป็นโหมด 24 ชม (บิต=0) หรือ 12 ชม (บิต=1) ถ้ากำหนดให้เป็นโหมด 12 ชม บิตที่ 5 ของรีจิสเตอร์นี้จะเป็นตัวระบุว่าเวลาดังกล่าวเป็น AM (บิต=0) หรือ PM (บิต=1)

ตัวอย่างโปรแกรม

โปรแกรมต่อไปนี้จะทำการอ่านค่า “ปี” ปัจจุบันออกมาจาก Clock Module และแสดงผลบนจอภาพ

void main() {
   int8 value, year;

   delay_ms(1000);

   while(1) {
      
      i2c_start();
      i2c_write(0xD0 | 0);   // Clock module address = 0xD4
      i2c_write(6);          // indicate we want to read from register address 6 (year)  
      i2c_start();           // restart i2c
      i2c_write(0xD0 | 1);   // send address with bit 0 = 1 indicating that we want to read from slave
      value = i2c_read(0);   // read one byte. Note parameter 0
      i2c_stop();            // end i2c operation
      
      year = (value >> 4)*10 + (value & 0xf);  // transform the year format
      
      
      printf("Year = %u\r\n", year);
      delay_ms(1000);
   }
}