아두이노 - 탁상시계 #1

2023. 8. 20. 16:46아두이노/탁상시계

 이번 글에서는 I2C LCD와 DS1302 모듈을 활용한 탁상시계의 제작 개요를 작성합니다.


개요

오차가 심하게 발생하는 디지털 시계

 두 달 전, 기존 탁상시계의 고장으로 대체용 디지털시계를 하나 구입했습니다. 잘 사용하던 와중에 시간이 조금 빠르게 흐르는 것 같아서 다시 조정 후 지켜보니, 약 2주 만에 기존 시간과 n분 이상 차이가 나는 걸 확인하게 되었습니다.

이후 남는 아두이노의 활용을 위해 RTC 모듈을 사용한 간단한 탁상시계를 제작하기로 하였습니다. I2C LCD 등의 제품들은 이미 가지고 있어서 원래 구매하려고 했던 DS1302 RTC 모듈을 구매하여 진행하였습니다. 이외에 DHT11 온,습도 모듈을 활용하여 방 안의 온도와 습도 또한 알 수 있도록 진행하였습니다.


RTC(Real-Time Clock) 란?

내장된 크리스탈(석영 기반 수정 발진기)에 전기적 신호를 가하여 발생하는 고유의 진동을 통해 정밀한 시간 계산이 가능한 장치로, 배터리가 장착되어 있어 전원이 제거되어도 시간 계산이 가능하다.

DS1302 모듈

 잘못된 모듈을 구매했다는 것을 깨달은 시점은 이미 택배로 제품을 받은 이후였습니다. DS1302 모듈은 위에 언급한 크리스탈을 활용하여 시간 계산을 진행하는데, 이 크리스탈은 외부 온도가 진동 주파수에 영향을 미칠 수 있기 때문에 25°C 이상의 환경에서는 시간 오차가 발생합니다.

오차가 심하게 발생하는 디지털 시계 내부

 대체용으로 구매했던 디지털 시계 분해 후, 동일한 크리스탈이 장착되어 있는 것을 확인할 수 있었습니다. 여름의 높은 온도에 그러한 시간 오차가 발생했다고 생각됩니다.

DS3231 모듈

 DS3231 모듈은 이러한 크리스탈에 TCXO라고 불리는 온도 보정 크리스탈 오실레이터가 통합되어 있어 온도가 높아져도 시간의 보정이 가능하기에 더욱 정확합니다. 장착된 온도 센서를 통한 온도 제공도 가능합니다.

모듈보다 택배비가 더 비싼 관계로 DS3231 모듈의 사용은 다음으로 미루기로 하였습니다. 컴퓨터의 USB 포트에 연결하여 사용할 것이기 때문에 분 단위의 오차가 거슬릴 때마다 RTC 모듈의 시간을 초기화하는 것도 나쁘지 않다고 판단하였습니다.



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