Créer une horloge numérique avec Arduino UNO et RTC DS1302

Arduino 19-02-26

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Plan de tutoriel

1- Présentation du projet

2- Matériel nécessaire

3- Schéma de câblage de l'horloge

4- Programmation de la carte Arduino UNO

Présentation du projet

Objectif du projet

L’objectif de ce projet est de créer une horloge numérique précise en utilisant la carte Arduino UNO, le module DS1302 RTC Module et un afficheur LCD I2C 20x4 Display. Cette horloge permet d’afficher l’heure et la date en temps réel sur l’écran LCD. Le projet aide à apprendre la communication entre un microcontrôleur, un module d’horloge temps réel et un afficheur, ainsi que la gestion du temps dans un système embarqué.

Fonctionnement du projet

Le module RTC DS1302 est utilisé pour garder l’heure et la date exactes, même lorsque la carte Arduino est éteinte, grâce à sa pile intégrée. La carte Arduino UNO communique avec le module RTC pour lire les informations de temps, comme les heures, les minutes, les secondes, le jour, le mois et l’année.

Ensuite, la carte Arduino traite ces données et les envoie à l’afficheur LCD I2C. L’écran LCD affiche clairement l’heure et la date, ce qui permet à l’utilisateur de visualiser les informations en temps réel.

Le programme Arduino s’exécute en boucle continue. Il lit régulièrement l’heure depuis le module RTC et met à jour l’affichage sur l’écran LCD, assurant ainsi que l’horloge reste toujours précise et à jour.

Matériel nécessaire

1- Carte Arduino UNO

Arduino Uno

La carte Arduino UNO est le composant principal du projet. C’est un microcontrôleur qui permet de contrôler tous les autres composants. Elle lit les informations envoyées par le module RTC DS1302 et envoie les données de l’heure et de la date vers l’afficheur LCD I2C. Elle exécute le programme qui gère le fonctionnement de l’horloge.

2. Module RTC DS1302

Le module RTC DS1302 est un composant électronique qui permet de garder et de fournir l’heure et la date en temps réel. Il est souvent utilisé avec des cartes programmables comme la Micro:bit, Arduino UNO ou ESP32 pour créer des horloges numériques, des réveils ou des systèmes automatisés.

3. Afficheur LCD I2C

L’afficheur LCD I2C sert à afficher les heures, minutes, secondes et la date

4. Câbles de Connexion (Jumper Wires)

Fils de connexion

Les fils de connexion assurent la liaison entre la carte Arduino UNO, le module RTC DS1302 et l’afficheur LCD. Ils permettent de relier les broches d’entrée/sortie et d’alimentation.

6- Breadboard (Plaque d'essai) :

plaque d'essai

Une breadboard est utile pour créer un circuit temporaire et connecter facilement les composants entre eux.

Schéma de câblage de l'horloge

1- Connexion du module RTC DS1302 à la carte Arduino UNO

RTC DS1302	Arduino UNO
CLK	pin 5
DAT	pin 6
RST	pin 7
GND	GND
VCC	3.3V

2- Connexion de l’afficheur LCD I2C à la carte Arduino UNO

Afficheur LCD I2C	Arduino UNO
VCC	5V
GND	GND
SDA	pin A4
SCL	pin A5

Programmation de la carte Arduino UNO

Ce programme permet de :

1- lire l’heure et la date depuis le module RTC DS1302.

2- afficher l’heure, la date et le jour de la semaine sur un écran LCD I2C 20x4.

3- Fournir une horloge digitale fiable fonctionnant en temps réel.

On commence par l’importation de ces bibliothèques:

LiquidCrystal_I2C → pour afficher les informations sur l’écran LCD I2C

ErriezDS1302-master → pour contrôler le module RTC DS1302

Voici le code en Arduino qui implémente le fonctionnement du système :

// Inclusion de la bibliothèque pour le module RTC DS1302
#include <ErriezDS1302.h>

// Inclusion de la bibliothèque pour l'écran LCD I2C
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// ===============================
// Configuration RTC DS1302
// ===============================

// Définition des broches utilisées pour le module RTC
#define CLK_PIN 5   // Broche CLK (horloge)
#define IO_PIN  6   // Broche IO (données)
#define CE_PIN  7   // Broche CE (activation)

// Création de l'objet RTC avec les broches définies
ErriezDS1302 rtc(CLK_PIN, IO_PIN, CE_PIN);


// ===============================
// Configuration LCD I2C 20x4
// ===============================

// Adresse I2C = 0x27
// 20 colonnes et 4 lignes
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);


// Tableau contenant les noms des jours de la semaine
const char* jours[] = {
  "Sunday", "Monday", "Tuesday",
  "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"
};


// ===============================
// Fonction setup (exécutée une seule fois)
// ===============================
void setup() {

  // Initialisation de la communication série
  Serial.begin(9600);

  // Initialisation de l'écran LCD
  lcd.init();          // Démarrer le LCD
  lcd.backlight();     // Allumer le rétroéclairage
  lcd.clear();         // Effacer l'écran

  // Initialisation du module RTC
  if (!rtc.begin()) {

    // Afficher un message d'erreur si le RTC n'est pas détecté
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("RTC not detected");

    // Bloquer le programme
    while (1);
  }

  // Activer l'horloge du RTC
  rtc.clockEnable(true);

  // ⚠️ Régler l'heure UNE SEULE FOIS puis commenter cette ligne
  // Format :
  // heure, minute, seconde, jour, mois, annee, jour_semaine
  rtc.setDateTime(14, 30, 0, 8, 2, 2026, 1); // Exemple : Lundi

  // Message de confirmation
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("RTC initialise");

  delay(2000);

  // Effacer l'écran
  lcd.clear();
}


// ===============================
// Fonction loop (exécutée en boucle)
// ===============================
void loop() {

  // Déclaration des variables pour stocker la date et l'heure
  uint8_t hour, min, sec, day, mon, wday;
  uint16_t year;

  // Lire la date et l'heure depuis le module RTC
  if (rtc.getDateTime(&hour, &min, &sec, &day, &mon, &year, &wday)) {

    // Afficher le titre
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Arduino Clock");
    

    // ===============================
    // Affichage de la date
    // ===============================
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Date: ");

    // Ajouter un 0 si le jour < 10
    if (day < 10) lcd.print("0");
    lcd.print(day);

    lcd.print("/");

    // Ajouter un 0 si le mois < 10
    if (mon < 10) lcd.print("0");
    lcd.print(mon);

    lcd.print("/");

    // Afficher l'année
    lcd.print(year);


    // ===============================
    // Affichage du jour
    // ===============================
    lcd.setCursor(0, 2);
    lcd.print("Day: ");

    // Afficher le nom du jour depuis le tableau
    lcd.print(jours[wday]);


    // ===============================
    // Affichage de l'heure
    // ===============================
    lcd.setCursor(0, 3);
    lcd.print("Hour: ");

    // Ajouter un 0 si l'heure < 10
    if (hour < 10) lcd.print("0");
    lcd.print(hour);

    lcd.print(":");

    // Ajouter un 0 si la minute < 10
    if (min < 10) lcd.print("0");
    lcd.print(min);

    lcd.print(":");

    // Ajouter un 0 si la seconde < 10
    if (sec < 10) lcd.print("0");
    lcd.print(sec);

  }
  else {

    // Afficher un message d'erreur si la lecture échoue
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Error RTC");
  }

  // Attendre 1 seconde avant la prochaine mise à jour
  delay(1000);
}

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// Inclusion de la bibliothèque pour le module RTC DS1302

#include <ErriezDS1302.h>

// Inclusion de la bibliothèque pour l'écran LCD I2C

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// ===============================

// Configuration RTC DS1302

// ===============================

// Définition des broches utilisées pour le module RTC

#define CLK_PIN 5 // Broche CLK (horloge)

#define IO_PIN 6 // Broche IO (données)

#define CE_PIN 7 // Broche CE (activation)

// Création de l'objet RTC avec les broches définies

ErriezDS1302 rtc(CLK_PIN, IO_PIN, CE_PIN);

// ===============================

// Configuration LCD I2C 20x4

// ===============================

// Adresse I2C = 0x27

// 20 colonnes et 4 lignes

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);

// Tableau contenant les noms des jours de la semaine

const char* jours[] = {

"Sunday", "Monday", "Tuesday",

"Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"

};

// ===============================

// Fonction setup (exécutée une seule fois)

// ===============================

void setup() {

// Initialisation de la communication série

Serial.begin(9600);

// Initialisation de l'écran LCD

lcd.init(); // Démarrer le LCD

lcd.backlight(); // Allumer le rétroéclairage

lcd.clear(); // Effacer l'écran

// Initialisation du module RTC

if (!rtc.begin()) {

// Afficher un message d'erreur si le RTC n'est pas détecté

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("RTC not detected");

// Bloquer le programme

while (1);

}

// Activer l'horloge du RTC

rtc.clockEnable(true);

// ⚠️ Régler l'heure UNE SEULE FOIS puis commenter cette ligne

// Format :

// heure, minute, seconde, jour, mois, annee, jour_semaine

rtc.setDateTime(14, 30, 0, 8, 2, 2026, 1); // Exemple : Lundi

// Message de confirmation

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("RTC initialise");

delay(2000);

// Effacer l'écran

lcd.clear();

}

// ===============================

// Fonction loop (exécutée en boucle)

// ===============================

void loop() {

// Déclaration des variables pour stocker la date et l'heure

uint8_t hour, min, sec, day, mon, wday;

uint16_t year;

// Lire la date et l'heure depuis le module RTC

if (rtc.getDateTime(&hour, &min, &sec, &day, &mon, &year, &wday)) {

// Afficher le titre

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("Arduino Clock");

// ===============================

// Affichage de la date

// ===============================

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print("Date: ");

// Ajouter un 0 si le jour < 10

if (day < 10) lcd.print("0");

lcd.print(day);

lcd.print("/");

// Ajouter un 0 si le mois < 10

if (mon < 10) lcd.print("0");

lcd.print(mon);

lcd.print("/");

// Afficher l'année

lcd.print(year);

// ===============================

// Affichage du jour

// ===============================

lcd.setCursor(0, 2);

lcd.print("Day: ");

// Afficher le nom du jour depuis le tableau

lcd.print(jours[wday]);

// ===============================

// Affichage de l'heure

// ===============================

lcd.setCursor(0, 3);

lcd.print("Hour: ");

// Ajouter un 0 si l'heure < 10

if (hour < 10) lcd.print("0");

lcd.print(hour);

lcd.print(":");

// Ajouter un 0 si la minute < 10

if (min < 10) lcd.print("0");

lcd.print(min);

lcd.print(":");

// Ajouter un 0 si la seconde < 10

if (sec < 10) lcd.print("0");

lcd.print(sec);

}

else {

// Afficher un message d'erreur si la lecture échoue

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("Error RTC");

}

// Attendre 1 seconde avant la prochaine mise à jour

delay(1000);

}

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