8-и канальное реле времени (Arduino)

На рисунке показана схема 8-и канального реле времени, в реле времени используется Arduino Nano, часы реального времени DS3231 (модуль), семисегментный четырех-разрядный индикатор  на базе драйвера TM1637 (модуль TM1637) и четыре кнопки управления.

DS3231

В каждом канале можно задать время включения и выключения реле, все значения времени включения и выключения реле сохраняются в энергонезависимой памяти.

Управление реле времени:

• Первая кнопка — «часы», она позволяет просматривать текущее время (по умолчанию), секунды, дату, месяц и год.
• Вторая кнопка — редактирование времени реле, при нажатии на кнопку поочередно появляются показания включения и выключения реле для каждого канала. Для выхода из режима редактирования можно поочередно пролистать все каналы или нажать на первую кнопку «часы».
  

  TM1637

  При выходе из режима редактирования происходит сохранение в энергонезависимой памяти всех измененных значений времени реле.

• Третья кнопка «+HH» используется при редактировании времени реле для часов, четвертая «+MM» для минут. При нажатии на третью или четвертую кнопку показания меняются только в большую сторону, при достижении 23 часов или 59 минут показания обнуляются.
• При нажатии на кнопки три и четыре («+HH» «+MM») в режиме показания часов, можно изменить яркость свечения индикатора (0-7 уровней яркости).

Для управления нагрузкой можно использовать реле, подключение которого показано на рисунке или модуль реле которое можно подключать непосредственно к цифровым выходам Arduino.

#include <Wire.h>
#include <EEPROM.h>//#include <EEPROMex.h>
#include <TM1637Display.h>
#include <DS3231.h>
DS3231 clock;RTCDateTime DateTime;
TM1637Display display(2, 3);// CLK,DIO
 
int t,time,min,hour,write;
int alarm1_on,alarm1_of,alarm2_on,alarm2_of,alarm3_on,alarm3_of,alarm4_on,alarm4_of,alarm5_on,alarm5_of,alarm6_on,alarm6_of,alarm7_on,alarm7_of,alarm8_on,alarm8_of;
byte x,w,i,b,menu,alarm=16;
uint8_t date_alarm1on[]{0x77,0x30,0x5c,0x54};uint8_t date_alarm2on[]{0x77,0x5b,0x5c,0x54};uint8_t date_alarm3on[]{0x77,0x4f,0x5c,0x54};uint8_t date_alarm4on[]{0x77,0x66,0x5c,0x54};
uint8_t date_alarm5on[]{0x77,0x6d,0x5c,0x54};uint8_t date_alarm6on[]{0x77,0x7d,0x5c,0x54};uint8_t date_alarm7on[]{0x77,0x07,0x5c,0x54};uint8_t date_alarm8on[]{0x77,0x7f,0x5c,0x54};
uint8_t date_alarm1of[]{0x77,0x30,0x5c,0x71};uint8_t date_alarm2of[]{0x77,0x5b,0x5c,0x71};uint8_t date_alarm3of[]{0x77,0x4f,0x5c,0x71};uint8_t date_alarm4of[]{0x77,0x66,0x5c,0x71};
uint8_t date_alarm5of[]{0x77,0x6d,0x5c,0x71};uint8_t date_alarm6of[]{0x77,0x7d,0x5c,0x71};uint8_t date_alarm7of[]{0x77,0x07,0x5c,0x71};uint8_t date_alarm8of[]{0x77,0x7f,0x5c,0x71};
uint8_t data[]{0x50,0x7b,0x58,0};// rec
 
void setup(){
  // clock.setDateTime(__DATE__, __TIME__);// установка времени DS3231, раскомментировать и залить скетч, далее закомментировать и залить скетч повторно
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin(); clock.begin(); clock.setOutput(DS3231_1HZ);
  pinMode(4,INPUT);// SQW модуля часов реального времени подключить к D4
  pinMode(A0,INPUT); pinMode(A1,INPUT); pinMode(A2,INPUT); pinMode(A3,INPUT);// кнопки управления А0 - часы, А1 - время реле, А2 - "часы +", А3 - "минуты +"
  pinMode(5,OUTPUT);pinMode(6,OUTPUT);pinMode(7,OUTPUT);pinMode(8,OUTPUT);pinMode(9,OUTPUT);pinMode(10,OUTPUT);pinMode(11,OUTPUT);pinMode(12,OUTPUT);// выходы реле
  alarm1_on=EEPROM.read(1)*100+EEPROM.read(2);alarm1_of=EEPROM.read(3)*100+EEPROM.read(4);
  alarm2_on=EEPROM.read(5)*100+EEPROM.read(6);alarm2_of=EEPROM.read(7)*100+EEPROM.read(8);
  alarm3_on=EEPROM.read(9)*100+EEPROM.read(10);alarm3_of=EEPROM.read(11)*100+EEPROM.read(12);
  alarm4_on=EEPROM.read(13)*100+EEPROM.read(14);alarm4_of=EEPROM.read(15)*100+EEPROM.read(16); 
  alarm5_on=EEPROM.read(17)*100+EEPROM.read(18);alarm5_of=EEPROM.read(19)*100+EEPROM.read(20);
  alarm6_on=EEPROM.read(21)*100+EEPROM.read(22);alarm6_of=EEPROM.read(23)*100+EEPROM.read(24); 
  alarm7_on=EEPROM.read(25)*100+EEPROM.read(26);alarm7_of=EEPROM.read(27)*100+EEPROM.read(28);
  alarm8_on=EEPROM.read(29)*100+EEPROM.read(30);alarm8_of=EEPROM.read(31)*100+EEPROM.read(32);
}
 
void loop(){Serial.println(write);
  display.setBrightness(b);        
  DateTime=clock.getDateTime();t=DateTime.hour*100+DateTime.minute;
 
  if(analogRead(A0)>600&&alarm==16){menu++;delay(200);if(menu>3){menu=0;}}     // кнопка часов      
  if(analogRead(A1)>600){alarm++;w=1;delay(200);if(alarm>16){alarm=0;}}  // кнопка времени реле
 
  switch(alarm){ // установка времение 1-8 реле
  case 0:  x=0x40; if(w==1){hour=alarm1_on/100;min=alarm1_on-hour*100;time=alarm1_on;display.setSegments(date_alarm1on);delay(2000);} w=0;alarm1_on=time; break; 
  case 1:  x=0x40; if(w==1){hour=alarm1_of/100;min=alarm1_of-hour*100;time=alarm1_of;display.setSegments(date_alarm1of);delay(2000);} w=0;alarm1_of=time; break;        
  case 2:  x=0x40; if(w==1){hour=alarm2_on/100;min=alarm2_on-hour*100;time=alarm2_on;display.setSegments(date_alarm2on);delay(2000);} w=0;alarm2_on=time; break;  
  case 3:  x=0x40; if(w==1){hour=alarm2_of/100;min=alarm2_of-hour*100;time=alarm2_of;display.setSegments(date_alarm2of);delay(2000);} w=0;alarm2_of=time; break;   
  case 4:  x=0x40; if(w==1){hour=alarm3_on/100;min=alarm3_on-hour*100;time=alarm3_on;display.setSegments(date_alarm3on);delay(2000);} w=0;alarm3_on=time; break;  
  case 5:  x=0x40; if(w==1){hour=alarm3_of/100;min=alarm3_of-hour*100;time=alarm3_of;display.setSegments(date_alarm3of);delay(2000);} w=0;alarm3_of=time; break; 
  case 6:  x=0x40; if(w==1){hour=alarm4_on/100;min=alarm4_on-hour*100;time=alarm4_on;display.setSegments(date_alarm4on);delay(2000);} w=0;alarm4_on=time; break;  
  case 7:  x=0x40; if(w==1){hour=alarm4_of/100;min=alarm4_of-hour*100;time=alarm4_of;display.setSegments(date_alarm4of);delay(2000);} w=0;alarm4_of=time; break;  
  case 8:  x=0x40; if(w==1){hour=alarm5_on/100;min=alarm5_on-hour*100;time=alarm5_on;display.setSegments(date_alarm5on);delay(2000);} w=0;alarm5_on=time; break; 
  case 9:  x=0x40; if(w==1){hour=alarm5_of/100;min=alarm5_of-hour*100;time=alarm5_of;display.setSegments(date_alarm5of);delay(2000);} w=0;alarm5_of=time; break;        
  case 10: x=0x40; if(w==1){hour=alarm6_on/100;min=alarm6_on-hour*100;time=alarm6_on;display.setSegments(date_alarm6on);delay(2000);} w=0;alarm6_on=time; break;  
  case 11: x=0x40; if(w==1){hour=alarm6_of/100;min=alarm6_of-hour*100;time=alarm6_of;display.setSegments(date_alarm6of);delay(2000);} w=0;alarm6_of=time; break;   
  case 12: x=0x40; if(w==1){hour=alarm7_on/100;min=alarm7_on-hour*100;time=alarm7_on;display.setSegments(date_alarm7on);delay(2000);} w=0;alarm7_on=time; break;  
  case 13: x=0x40; if(w==1){hour=alarm7_of/100;min=alarm7_of-hour*100;time=alarm7_of;display.setSegments(date_alarm7of);delay(2000);} w=0;alarm7_of=time; break; 
  case 14: x=0x40; if(w==1){hour=alarm8_on/100;min=alarm8_on-hour*100;time=alarm8_on;display.setSegments(date_alarm8on);delay(2000);} w=0;alarm8_on=time; break;  
  case 15: x=0x40; if(w==1){hour=alarm8_of/100;min=alarm8_of-hour*100;time=alarm8_of;display.setSegments(date_alarm8of);delay(2000);} w=0;alarm8_of=time; break; 
  case 16: write++;      
  switch(menu){  // часы
  case 0:  if(digitalRead(4)==HIGH){x=0x40;}else{x=0x00;}      // мигание двоеточия
           time=t; break;                                      // время
  case 1:  x=0x00;time=DateTime.second;break;                  // секунды
  case 2:  x=0x40;time=DateTime.day*100+DateTime.month; break; // число и месяц
  case 3:  x=0x00;time=DateTime.year; break;  } break;}        // год  
 
  if(analogRead(A2)>600&&alarm<16){hour++;delay(300);if(hour>23){hour=0;}time=hour*100+min;}// редактирование часов реле времени
  if(analogRead(A3)>600&&alarm<16){min++;delay(200);if(min>59){min=0;}time=hour*100+min;}   // редактирование минут реле времени
 
  if(analogRead(A2)>600&&alarm==16){b++;delay(300);}if(analogRead(A3)>600&&alarm==16){b--;delay(300);}if(b>7){b=0;} // яркость TM1637 0-7
 
  if(analogRead(A0)>600&&alarm<16){alarm=16;menu=0;w=1;write++;delay(200);} // возврат из времени реле в часы
 
  if(alarm<16||menu==0){i=true;}else{i=false;}
 
  if(alarm<16){write=0;}
  if(write>10000){write=2;}
  if(write==1){// запись в EEPROM значений времени реле при выходе из режима редактирования
  EEPROM.update(1, alarm1_on/100);EEPROM.update(2, alarm1_on-alarm1_on/100*100);
  EEPROM.update(3, alarm1_of/100);EEPROM.update(4, alarm1_of-alarm1_of/100*100);
  EEPROM.update(5, alarm2_on/100);EEPROM.update(6, alarm2_on-alarm2_on/100*100);
  EEPROM.update(7, alarm2_of/100);EEPROM.update(8, alarm2_of-alarm2_of/100*100);
  EEPROM.update(9, alarm3_on/100);EEPROM.update(10, alarm3_on-alarm3_on/100*100);
  EEPROM.update(11, alarm3_of/100);EEPROM.update(12, alarm3_of-alarm3_of/100*100);
  EEPROM.update(13, alarm4_on/100);EEPROM.update(14, alarm4_on-alarm4_on/100*100);
  EEPROM.update(15, alarm4_of/100);EEPROM.update(16, alarm4_of-alarm4_of/100*100);
  EEPROM.update(17, alarm5_on/100);EEPROM.update(18, alarm5_on-alarm5_on/100*100);
  EEPROM.update(19, alarm5_of/100);EEPROM.update(20, alarm5_of-alarm5_of/100*100);
  EEPROM.update(21, alarm6_on/100);EEPROM.update(22, alarm6_on-alarm6_on/100*100);
  EEPROM.update(23, alarm6_of/100);EEPROM.update(24, alarm6_of-alarm6_of/100*100);
  EEPROM.update(25, alarm7_on/100);EEPROM.update(26, alarm7_on-alarm7_on/100*100);
  EEPROM.update(27, alarm7_of/100);EEPROM.update(28, alarm7_of-alarm7_of/100*100);
  EEPROM.update(29, alarm8_on/100);EEPROM.update(30, alarm8_on-alarm8_on/100*100);
  EEPROM.update(32, alarm8_of/100);EEPROM.update(32, alarm8_of-alarm8_of/100*100);
  display.setSegments(data);delay(1000);// rec - запись
  }
 
  // активация 1-8 реле по времени
  if(t>=alarm1_on&&t<alarm1_of){digitalWrite(5,HIGH);}else{digitalWrite(5,LOW);}
  if(t>=alarm2_on&&t<alarm2_of){digitalWrite(6,HIGH);}else{digitalWrite(6,LOW);}
  if(t>=alarm3_on&&t<alarm3_of){digitalWrite(7,HIGH);}else{digitalWrite(7,LOW);}
  if(t>=alarm4_on&&t<alarm4_of){digitalWrite(8,HIGH);}else{digitalWrite(8,LOW);}
  if(t>=alarm5_on&&t<alarm5_of){digitalWrite(9,HIGH);}else{digitalWrite(9,LOW);}
  if(t>=alarm6_on&&t<alarm6_of){digitalWrite(10,HIGH);}else{digitalWrite(10,LOW);}
  if(t>=alarm7_on&&t<alarm7_of){digitalWrite(11,HIGH);}else{digitalWrite(11,LOW);}
  if(t>=alarm8_on&&t<alarm8_of){digitalWrite(12,HIGH);}else{digitalWrite(12,LOW);}
 
  display.showNumberDecEx(time,x,i); // вывод информации на индикатор TM1637
}

DS3231.h

TM1637Display.h

Дополнительные материалы

• Скетч — 8rele.ino
• Для управления радио-модулями используются выводы D9, D10, D11, D12. Также можно изменять длительность управляющего импульса.