Arduino Weerklok – Realtime Datum, Tijd, Temperatuur & Vochtigheid Weergave

Onderdelen en Benodigdheden

Over dit Project

Heb je ooit gewild een eigen interface maken die de tijd, datum, temperatuur en vochtigheid weergeeft? Het is eenvoudiger dan je denkt. Hieronder leggen we de benodigde componenten uit.

Arduino Uno / Nano

Allereerst heb je een microcontroller nodig. Voor dit project is een Arduino Uno gebruikt, maar een Arduino Nano heeft ook voldoende pinnen.

DHT11 Sensor

De DHT11 is een betaalbare digitale temperatuur- en vochtigheidssensor. Hij meet de omgevingslucht met een capacitieve vochtigheidssensor en een thermistor. Belangrijk: neem measurements maximaal elke 2 seconden.

Let op: Na het éénmalig instellen van de tijd, moet je die regel in de code uitcommentariëren en opnieuw compileren. Anders wordt de RTC telkens bij herstart op de compileertijd gezet.

DS3231 RTC Module

De DS3231 is een RTC-module, vergelijkbaar met de DS1307, maar veel nauwkeuriger dankzij een geïntegreerde temperatuurgecompenseerde kristaloscillator (TCXO). De module heeft een batterijbackup, zodat de tijd klopt ook bij stroomuitval.

128x64 OLED Grafisch Display

Het OLED-scherm toont de data. Het is compact, helder en kan via SPI of I2C worden aangestuurd (instelbaar op de printplaat). Gebruik bij voorkeur een Adafruit-scherm of een compatibel model dat werkt met de Adafruit-bibliotheken.

Code

Hieronder staat de complete Arduino-sketch. Zorg dat je de benodigde bibliotheken installeert: Adafruit_GFX, Adafruit_SSD1306, dht en Wire (standaard).

// Arduino Weerklok – Datum, Tijd, Temperatuur & Vochtigheid
///////////////////////// Voor OLED /////////////////////////
#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

// Software SPI pinnen
#define OLED_MOSI 9
#define OLED_CLK 10
#define OLED_DC 11
#define OLED_CS 12
#define OLED_RESET 13
Adafruit_SSD1306 display(OLED_MOSI, OLED_CLK, OLED_DC, OLED_RESET, OLED_CS);

#if (SSD1306_LCDHEIGHT != 64)
#error("Hoogte incorrect, pas Adafruit_SSD1306.h aan!");
#endif

//////////////////////////// Voor DHT ////////////////////////////
#include <dht.h>
dht DHT;
#define DHT11_PIN 3
int DHTtimer = 0;

//////////////////////////// Voor RTC (DS3231) ////////////////////////////
#define DS3231_I2C_ADDRESS 0x68

byte decToBcd(byte val) { return (val/10*16) + (val%10); }
byte bcdToDec(byte val) { return (val/16*10) + (val%16); }

void setup() {
  Wire.begin();
  Serial.begin(9600);
  
  // Tijd éénmalig instellen – daarna uitcommentariëren!
  // setDS3231time(0, 24, 12, 6, 3, 2, 17); // sec, min, uur, dag, datum, maand, jaar
  
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC);
  display.clearDisplay();
}

void setDS3231time(byte second, byte minute, byte hour, byte dayOfWeek,
                   byte dayOfMonth, byte month, byte year) {
  Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
  Wire.write(0);
  Wire.write(decToBcd(second));
  Wire.write(decToBcd(minute));
  Wire.write(decToBcd(hour));
  Wire.write(decToBcd(dayOfWeek));
  Wire.write(decToBcd(dayOfMonth));
  Wire.write(decToBcd(month));
  Wire.write(decToBcd(year));
  Wire.endTransmission();
}

void readDS3231time(byte *second, byte *minute, byte *hour,
                    byte *dayOfWeek, byte *dayOfMonth, byte *month, byte *year) {
  Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
  Wire.write(0);
  Wire.endTransmission();
  Wire.requestFrom(DS3231_I2C_ADDRESS, 7);
  *second = bcdToDec(Wire.read() & 0x7f);
  *minute = bcdToDec(Wire.read());
  *hour = bcdToDec(Wire.read() & 0x3f);
  *dayOfWeek = bcdToDec(Wire.read());
  *dayOfMonth = bcdToDec(Wire.read());
  *month = bcdToDec(Wire.read());
  *year = bcdToDec(Wire.read());
}

void displayTime() {
  byte second, minute, hour, dayOfWeek, dayOfMonth, month, year;
  readDS3231time(&second, &minute, &hour, &dayOfWeek, &dayOfMonth, &month, &year);

  // Seriële monitor output
  Serial.print(hour, DEC); Serial.print(":");
  if (minute < 10) Serial.print("0");
  Serial.print(minute, DEC); Serial.print(":");
  if (second < 10) Serial.print("0");
  Serial.print(second, DEC); Serial.print(" ");
  Serial.print(dayOfMonth, DEC); Serial.print("/");
  Serial.print(month, DEC); Serial.print("/");
  Serial.print(year, DEC); Serial.print(" Dag: ");

  // OLED: datum
  display.setCursor(50, 0);
  display.print(dayOfMonth, DEC); display.print(",");
  display.setCursor(91, 0);
  display.print("20"); display.print(year, DEC);

  // OLED: tijd
  if (hour < 10) { display.setCursor(40, 10); display.print("0"); }
  display.setCursor(hour < 10 ? 42 : 40, 10);
  display.print(hour, DEC); display.print(":");

  if (minute < 10) { display.setCursor(58, 10); display.print("0"); }
  display.setCursor(minute < 10 ? 60 : 58, 10);
  display.print(minute, DEC); display.print(":");

  if (second < 10) { display.setCursor(75, 10); display.print("0"); }
  display.setCursor(second < 10 ? 77 : 75, 10);
  display.print(second, DEC);

  // Dag van de week
  const char* dagen[] = {"", "Zon", "Maa", "Din", "Woe", "Don", "Vri", "Zat"};
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(20, 0);
  display.print(dagen[dayOfWeek]);

  // Maand
  const char* maanden[] = {"", "Jan", "Feb", "Mrt", "Apr", "Mei", "Jun",
                           "Jul", "Aug", "Sep", "Okt", "Nov", "Dec"};
  display.setCursor(70, 0);
  display.print(maanden[month]);

  // Analog clock wijsers (optioneel visueel effect)
  float x1, y1, a, b; const float pi = 3.14;
  a = ((hour - 15) * 30); b = (a * pi) / 180;
  x1 = 40 + (9 * cos(b)); y1 = 41 + (9 * sin(b));
  display.drawLine(40, 41, x1, y1, WHITE); // uurwijzer

  a = ((minute - 15) * 6); b = (a * pi) / 180;
  x1 = 40 + (17 * cos(b)); y1 = 41 + (17 * sin(b));
  display.drawLine(40, 41, x1, y1, WHITE); // minuutwijzer

  a = ((second - 15) * 6); b = (a * pi) / 180;
  x1 = 40 + (19 * cos(b)); y1 = 41 + (19 * sin(b));
  display.drawLine(40, 41, x1, y1, WHITE); // secondewijzer

  // Klokkencirkel en streepjes
  display.drawCircle(40, 41, 22, WHITE);
  display.drawCircle(40, 41, 1, WHITE);
  // 12, 3, 6, 9 en tussenstappen...
}

void ReadTempAndHum() {
  int chk = DHT.read11(DHT11_PIN);
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(70, 45);
  display.print("Temp: "); display.print(DHT.temperature, 0); display.print("C");
  display.setCursor(70, 56);
  display.print("Hum: "); display.print(DHT.humidity, 0); display.print("%");
  
  Serial.print(" Vocht: "); Serial.print(DHT.humidity, 1); Serial.print("%");
  Serial.print(" | Temp: "); Serial.print(DHT.temperature, 1); Serial.println("C");
}

void loop() {
  displayTime();
  DHTtimer++;
  if (DHTtimer > 1) { // elke 2 seconden
    display.fillRect(70, 45, 128, 64, BLACK);
    ReadTempAndHum();
    DHTtimer = 0;
  }
  delay(1000);
  display.display();
  // Wis tijdgedeelte voor volgende update
  display.fillRect(0, 0, 64, 64, BLACK);
  display.fillRect(0, 0, 128, 20, BLACK);
}

Schema's

De Fritzing-schema's zijn bijgevoegd. Let op: het OLED-scherm was niet in Fritzing beschikbaar; controleer de pin-definities in de code voor de juiste aansluiting.