Arduino Lektion 25: Temperaturmessen mit dem RTC Modul DS3231

Von einen Besucher des Beitrages „Arduino Lektion 17: RealTimeClock RTC DS3231“ wurde ich darauf aufmerksam dass, das Modul mehr kann als „nur“ die Zeit genau ausgeben.

Vorwort

Das RealTimeClock Modul DS3231 arbeitet mit einem Schwingquarz (oder kurz Quarz genannt) dieser besitzt eine Frequenz, diese Frequenz jedoch verändert sich mit der Temperatur. Um diese Änderung auszugleichen besitzt das RTC Modul DS3231 einen Temperatursensor, so das diese Quarztemperaturänderung ausgeglichen werden kann.

Wer noch mehr darüber lesen möchte, dem Empfehle ich den Wikipediaartikel „Schwingquarz„.

Zu beachten gilt das hier die Temperatur von dem Quarz ausgeliefert wird, diese ist bauartbedingt natürlich etwas anders als die Raumtemperatur, in meinen Versuchen war die Temperatur ca. 2,5 °C unterschiedlich.

Aufbau der Schaltung

Die Schaltung habe ich aus dem Tutorial „Arduino Lektion 17: RealTimeClock RTC DS3231“ 1 zu 1 übernommen.

RTC DS3231 am Arduino NANO
RTC DS3231 am Arduino NANO

In dieser Schaltung wurde zusätzlich der Temperatursensor LM35DZ verbaut.

Quellcode

#include "Wire.h" //Einbinden der Bibliothek zum kommunizieren mit dem DS3231 Sensor
#define DS3231 0x68 // Die Adresse des DS3231 Moduls

int baudrate = 9600; // Baudrate (diese muss mit den Einstellungen im Seriallen Monitor übereinstimmen)
long delayValue = 64000; // Wert für die Pause in der Loop Funktion


void setup() {
  Wire.begin(); // Beginn der Kommunikation über die Wire Bibliothek
  Serial.begin(baudrate); // setzen der Baudrate für die Serielle Kommunikation
}
void loop() {
  Serial.print("Temperatur: ");
  Serial.print(getTempFromRTC()); // lesen & ausgeben der Temperatur
  Serial.write('°');
  Serial.println("C");
  delay(delayValue); // Pause
  // Da der Wert nur alle 64 Sekunden berechnet wird. Ist ein Wert < als 64 Sekunden nicht sinnvoll.
}

/*
 * Liefert die Temperatur aus dem RTC DS3231 Modul
 */
float getTempFromRTC() {
  Wire.beginTransmission(DS3231);
  // schreibe Daten zum DS3231 Modul, 
  // als Rückgabewert werden hier die Anzahl der Bytes geliefert welche man 
  // mit der Methode Wire.requestFrom lesen kann
  int writtenBytes = Wire.write(0x11); 
  Wire.endTransmission();
  Wire.requestFrom(DS3231, writtenBytes); // 2 Byte Daten vom DS3231 holen
  int msb = Wire.read();
  int lsb = Wire.read();
  return ((msb << 2) + (lsb >> 6) ) /4.0;
}

Zum vergleichen der Temperatur habe ich einen LM35DZ Sensor integriert und die Ausgabe auf den Seriellen Monitor umgeleitet.

#include "Wire.h" //Einbinden der Bibliothek zum kommunizieren mit dem DS3231 Sensor

#define DS3231 0x68 // Die Adresse des DS3231 Moduls

int temperatursensorPin = 0 ;

int baudrate = 9600; // Baudrate (diese muss mit den Einstellungen im Seriallen Monitor übereinstimmen)
long delayValue = 64000; // Wert für die Pause in der Loop Funktion

void setup() {
  Wire.begin(); // Beginn der Kommunikation über die Wire Bibliothek
  Serial.begin(baudrate); // setzen der Baudrate für die Serielle Kommunikation
}
void loop() {
  Serial.print("Temperatur (DS3231): ");
  Serial.print(getTempFromRTC()); // lesen & ausgeben der Temperatur
  Serial.write('°');
  Serial.println("C");

  //Werte ausgeben
  Serial.print("Temperatur (LM35DZ): ");
  Serial.print(getTempFromLM35DZ(), DEC); //Die Temperatur auslesen.
  Serial.write('°');
  Serial.println("C");
   
  delay(delayValue); // Pause
  // Da der Wert nur alle 64 Sekunden berechnet wird. Ist ein Wert < als 64 Sekunden nicht sinnvoll.
}

/*
 * Liefert die Temperatur aus dem RTC DS3231 Modul
 */
float getTempFromRTC() {
  Wire.beginTransmission(DS3231);
  // schreibe Daten zum DS3231 Modul, 
  // als Rückgabewert werden hier die Anzahl der Bytes geliefert welche man 
  // mit der Methode Wire.requestFrom lesen kann
  int writtenBytes = Wire.write(0x11); 
  Wire.endTransmission();
  Wire.requestFrom(DS3231, writtenBytes); // 2 Byte Daten vom DS3231 holen
  int msb = Wire.read();
  int lsb = Wire.read();
  return ((msb << 2) + (lsb >> 6) ) /4.0;
}

int getTempFromLM35DZ(){
  int val = analogRead(temperatursensorPin); // Den analogen Wert des Temperatursensors lesen.
  return (125*val)>>8 ;                   // Aus dem gelesenen Wert die Temperatur berechnen.
}

Ausgabe der Daten

Ausgabe der Temperatur auf dem Seriellen Monitor
Ausgabe der Temperatur auf dem Seriellen Monitor

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