Arduino UNO R4 WiFi possiede un RTC interno facilmente programmabile che ci consentirà di mantenere costantemente traccia dell’ora e della data corrente.

Per chi ha iniziato da poco le sperimentazioni elettroniche ricordo che un Real-Time Clock (RTC), o Orologio in Tempo Reale, è un tipo di orologio costituito da un circuito elettronico utilizzato per tracciare il tempo in tempo reale. Questo significa che tiene traccia del giorno della settimana, della data e dell’ora corrente, dei minuti, dei secondi, proprio come un orologio normale, inoltre è possibile impostare un RTC per gestire l’ora legale e l’ora solare.

Nelle versione precedente di Arduino, UNO R3 non era presente un RTC pertanto bisognava utilizzare un apposito circuito elettronico esterno così come dettagliato nel post su questo sito: Utilizzare un orologio RTC con Arduino – Modulo Tiny RTC I2C, modulo RTC dotato di un integrato DS1307 cuore fondamentale della scheda.

L’utilizzo dell’RTC su Arduino UNO R4 WiFi avviene utilizzando la libreria RTC che consente di impostare oppure ottenere l’orario o ancora gestire allarmi per attivare interrupt.

Come accennato ad inizio post l’RTC integrato dispone di un pin VRTC, che viene utilizzato per mantenere in funzione l’RTC, anche quando l’alimentazione della scheda viene interrotta. Per utilizzare questa funzione è sufficiente fornire una tensione compresa tra 1,6 e 3,6 V al pin VRTC. In un post successivo mostrerò come utilizzare il pin VRTC.

Facendo riferimento agli esempi disponibili sul sito Arduino e nell’IDE analizziamo le fasi di configurazione dell’RTC.

Impostazione della data e dell’ora

Per impostare l’orario bisogna creare un oggetto RTCTime, in cui deve essere specificato il giorno, il mese, l’anno, l’ora, il minuto, il secondo, il giorno della settimana e l’attivazione dell’ora legale se prevista nella nazione in cui si sta utilizzando la scheda, quindi per impostare l’orario bisogna usare il metodo startTime.

Per chi incomincia con la programmazione il concetto di metodo appartiene alla programmazione ad orientata agli oggetti come ad esempio in C++, quando si programma in C è meglio parlare di funzione, ma spesso i due concetti vengono usati in modo alternativo.

Il primo sketch non fa altro che impostare l’ora corrente:

Leggere data e ora

Per recuperare l’ora e la data corrente bisogna usare la funzione:

è necessario creare un oggetto RTCTime, così come abbiamo fatto nello sketch precedente, usiamo il metodo getTime() per ottenere ora e data corrente:

Stampa della data e dell’ora

Gli esempi indicati sopra mostrano come impostare e ottenere l’orario e memorizzarlo in un oggetto. Questi dati possono essere recuperati attraverso diversi metodi:

L’esempio che segue stampa data ed ora utilizzando l’oggetto currentTime:

Tempo Unix

Nei sistemi operativi Unix e Unix-like, il tempo è indicato come un offset in secondi rispetto alla mezzanotte (UTC – Tempo coordinato universale o Tempo Cicile) del 1º gennaio 1970, un punto nel tempo noto come “epoca Unix”, questo numero viene chiamato anche timestamp.

Ad esempio, alle 03:46:40 CET del 9 settembre 2001, questo differenziale era esattamente un miliardo. Questo significa che in quel preciso momento erano passati un miliardo di secondi dall’inizio dell’epoca Unix. Per esprimere questo differenziale temporale, si utilizza il tipo di dato time_t.

Il timestamp nel momento in cui scrivo questa lezione, l’ora Unix, è:

Oggi è il 02/08/2023 e sono le 09:34:14
Timestamp: 1690961654

Se vuoi approfondire l’argomento segui il link.

Ma perché utilizzare un tempo Unix?

Come segnalato nel link sopra:

Questo tipo di rappresentazione, oltre che a essere compatta, è indipendente dai fusi orari, ed è quindi direttamente confrontabile anche tra calcolatori situati a grandi distanze geografiche tra loro, ed evita di dover effettuare aggiustamenti nel caso per esempio di dati trasmessi da un fuso orario all’altro. Lo svantaggio è che per averne una rappresentazione sotto forma di data e ora locali è necessario effettuare una conversione; il sistema operativo offre allo scopo delle funzioni che consentono di effettuarle in entrambe le direzioni.

Il codice per la stampa del timestamp Unix è:

Ovviamente è possibile stampare con facilità entrambe le notazioni di tempo:

Visualizziamo data ed ora su un display

L’applicazione più semplice che possiamo realizzare è quella che permette di realizzare un semplice orologio mostrando data ed ora su un display 1602 di tipo I2C. Per l’utilizzo di un display I2C fare riferimento alle guide che trovate su questo sito.

Ricordate di impostare l’indirizzo corretto per l’LCD che potrebbe differire da quello inserito nei miei esempi.
La modifica al codice precedente consiste nell’aggiungere la libreria di gestione del display, la sua configurazione e successivamente sostituire il metodo serial.print con il metodo lcd.print. Nello sketch nei commenti trovate tutti i dettagli.

Per quanto riguarda l’interrupt periodico a cui si fa riferimento nella pagina di esempio del sito di Arduino, attualmente ci sono alcuni problemi di utilizzo e lo sketch presenta alcuni refusi, di cui si fa menzione anche nel forum di Arduino, confido che nel breve il problema venga risolto.

Nelle prossime lezioni proporrò ulteriori esempi di utilizzo dell’RTC di Arduino UNO R4, per ora no mi resta che augurarvi:

Buon Making