Real time clock pro Raspberry Pi

23.10.2012 17:19 | Přečteno: 6000× | Raspberry Pi | | poslední úprava: 23.10.2012 20:46

Tak jsem si taky pořídil na hraní malý ARMový kompjůtr. Zatím pro něj nemám nějaké smysluplné využití, prostě je to „na hraní“. Třeba se časem naskytne smyslupný úkol, který by mohl zastávat v Linuxem zamořené domácnosti kde má tučňák pod palcem vše od routeru až po HTPC.

Pro začátek jsem si koupil znakový LCD 20x4, 8 bit expandér pro I²C, hodiny reálného času a k tomu potřebné drobnosti pro zapojení. Pokusím se tady na blogu udělat pár návodů na stavbu obvodů ovládaných přes GPIO Raspberry Pi. Jako první obvod jsem rozběhal hodiny, jednak pro ně není potřeba nic programovat a hlavně jejich funkce je jasná - Malina hodiny na desce nemá a tak po startu žije v roce 1970 ;). Pravda že stačí srovnat čas s ntp serverem, ovšem hardwarové řešení se nezrtatí. Osobně jsem zvolil jako hodiny s kalendářem čip PCF8583, protože se dal snadno sehnat, cena je kolem 60 Kč, druhou nejdražší položkou je akumulátor počítejte 40 Kč, ostatní - rezistory, kondenzátory dioda, krystal jsou korunové položky.

Hurá jdeme zapojovat

Pro jistotu malé varování: postup stavby vás může podráždit, zbavit zdravého rozumu a vyvolat poruchy nervového systému a střev, nesprávné zapojení může poškodit, nebo dokonce zničit Raspberry Pi a použité součástky. Ani za jedno nenese autor návodu žádnou zodpovědnost, vše děláte na vlastní riziko.

V přílohách je schéma s vypsanými hodnotami jednotlivých součástek a fotka, jak to vypadá zapojené, ovšem jen v nepájivém poli, časem to přenesu na univerzální tišťák. Pro jistotu ještě soupis materiálu:

• 2x rezistor 22 kΩ
• 1x rezistor 100 kΩ
• 1x rezistor 680 Ω (pozor hodnota se může lišit, čtěte dále)
• 1x kondenzátor 22 pF
• 1x kondenzátor 100 nF
• 1x Schottkyho dioda BAT42 (nebo podobná)
• 1x krystal 32.768 kHz
• 1x RTC PCF8583
• 1x akumulátor 3.6 V (čtěte dále)
• něco, čím vše propojíte

Hodnota rezistoru zapojeného v sérii s akumulátorem se může lišit, záleží na doporučeném nabíjecím/udržovacím proudu, podle dokumentace k akumulátoru zvolte vhodný rezistor, jinak riskujete snížení životnosti, případně poškození. Akumulátor zapojujte až jako poslední, před připojením si zkontrolujte, zda nějakým omylem není v obvodu zkrat, a to i na straně kde se bude připojovat GPIO, protože 5 V větev je v Malině přímo připojena na napájecí konektor a zkratem by mohlo dojít k poškození. Z portu GPIO budeme potřebovat piny:

• 2: +5 V
• 3: SDA
• 5: SCL
• 6: zem

Rozběhnutí hodin

Na Raspberry Pi používám distribuci Arch Linux ARM, ale postup rozchození bude na ostatních distribucích podobný. Nejprve je třeba zjisti, jestli jsou zavedené jaderné moduly i2c_dev a i2c_bcm2708

$ lsmod | grep i2c
i2c_dev                 5527  0 
i2c_gpio                1981  0 
i2c_algo_bit            5467  1 i2c_gpio
i2c_bcm2708             3557  0 

Nyní zjistíme, jestli na I²C sběrnici něco vidíme, to nejlépe uděláme pomocí utility i2cdetect, Arch Linux ji obsahuje balíček i2c-tools:

# i2cdetect 0
WARNING! This program can confuse your I2C bus, cause data loss and worse!
I will probe file /dev/i2c-0.
I will probe address range 0x03-0x77.
Continue? [Y/n] 
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
50: 50 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
70: -- -- -- -- -- -- -- --                        

ejhle, něco tam je na adrese 0x50! Takže budeme pokračovat tím, že jádru řekneme o co jde

# echo pcf8583 0x50 > /sys/class/i2c-dev/i2c-0/device/new_device

a zavedeme patřičný jaderný modul:

modprobe rtc-pcf8583

v systémovém logu by se mělo objevit něco takovéhoto:

# tail -n2 /var/log/everything.log
Oct 23 16:46:25 raspberry kernel: [ 1848.796271] i2c i2c-0: new_device: Instantiated device pcf8583 at 0x50
Oct 23 16:46:25 raspberry kernel: [ 1848.847780] pcf8583 0-0050: rtc core: registered pcf8583 as rtc0

teď už je skoro vyhráno. Pro komunikaci s hodinami se používá příkaz hwclock, na poprvé ovšem nemůžeme čekat nějaké zázraky, registry čipu obsahují naprosté nesmysly:

$ hwclock 
hwclock: The Hardware Clock registers contain values that are either invalid (e.g. 50th day of month) or beyond the range we can handle (e.g. Year 2095).

situace se ná napravit zapsáním aktuálního času a jak je vidět, tak už potom vše funguje:

# hwclock -w && hwclock 
Tue 23 Oct 2012 04:54:54 PM CEST  -0.979555 seconds

ten skoro vteřinový rozdíl je způsoben tím, že hodiny ještě nestihly „tiknout“. S přesností není žádný problém, za 24 hodin se rozcházely v rozmezí jedné vteřiny. Pro nastavení systémového času podle RTC se použije příkaz:

# hwclock -s

A to je vše přátelé, init skript pro nastavení času nechám na pozorném čtenáři ;).

       

Obrázky

Komentáře

[R]

Namiesto akumulatora by som pouzil CR2032. Ak je odber minimalny (co v pripade RTC je), tak zivotnost je priblizne rovnaka (ak je zariadenie casto vypnute, tak lepsia). A to bez nabijania, je to lacnejsie a po skonceni zivotnosti z nej netecie svinstvo a jednoducho sa (v drziaku) vymeni. Vyrobcovia zakladnych dosiek do PC na to prisli niekedy okolo roku 1994.

[otec]

Co používáš na to HTPC? Chtěl bych si právě kvůli tomu pořídit Raspberry Pi, ale pozvolna tomu přestávám věřit...

[vogo]

Teď nám HTPC postavený Atom D525, 2 GB RAM, 500 GB disk a DVD vypalovačka. Celkem vyhovující. S Raspberry Pi je to s výkonem na hraně, full HD sice přehraje, ale občas je vidět drobný záškub a pokud se přehrává video (například v XBMC) tak cokoli dalšího - například manipulace s ovládacími prvky, je celkem problém. Možná je to možné pořešit nějakým patchem, ale to jsem nezkoumal.

[otec]

Díky za odpověď. FullHD video mě moc neděsí, protože video výstup bude na XVGA projektor (tím chci říct že na tom stejně nic víz než 720p nemá cenu zobrazovat), u RPi se mi líbí nízká spotřeba a "hlučnost", jiný důvod k téhle volbě v podstatě nemám.

[skywaker]

ie je hlavny problem Raspberry PI to ze pouziava xf86-video-fbdev a nie akcelerovany xf86-video-omapfb ????? mal som Rasp Pi verzia B s 256MB a musim povedat ze ako systemcek na hranie je to OK ale okna normalne plavali ked som presuval. . skusal som rozne distra ako Bodhi, Rasbian, ARCH-ARM .. akurat v Bodhimu bol default nainstalovany ten video prehravac co dokazal hadrdverovu akceleraciu videa takze fullhd nebol problem ted amiestami to seklo ale ako soms a docital sekalo to nie preto zeby grafika nestihala prehrat video ale preto ze to slo z USB kluca, ktory ma istu priepustnost.

[gtz]

No možná bych použil DS1307 s malou baterkou. DS1307 PCB.

[vogo]

Čipů RTC je jako máku, koukam, že při použití by odpadly skoro všechny součástky kromě krystalu a baterie. Ovšem s dostupností na GME je to trochu na šťíru, ale díky za tip.

[tap]

Neviem co riesis v GME ale tu to mas za cenu akumulatora v GME... a este k tomu je aj mala flashka na I2C

http://www.ebay.com/itm/New-Arduino-I2C-RTC-DS1307-AT24C32-Real-Time-Clock-Module-For-AVR-ARM-PIC-/170794823401?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item27c42a2ee9

[vogo]

No ono má určité kouzlo, když si to člověk postaví sám...

[gtz]

Však s tou 1307 to jde taky, jen že ta 1307 se někdy blbě shání. Co vím tak hodně starších MB to používalo a snad by neměl být problém to z desky kuchnout

[Roman]

Varování v úvodu článku, že autor nenese žádnou odpovědnost za zničení raspi mně celkem rozesmálo, zvlášť v kontextu samotného zapojení. Autor je patrně naprostý elektronický ignorant, protože jinak by nemohl výstupy z RTC s 5-ti voltovou logikou připojit přímo k raspi, která je k 5V naprosto NETOLERANTNÍ!!!!

[Anonym]

No jo pane, ale vzhledem k tomu, že I2C slave device neposílá na datové linky svoje napájení - na sda je otevřený kolektor a scl je pouze vstup, tak je to úplně jedno - vstupy jsou určitě vysokoimpedanční.

Takže poškození rpi jen při průrazu pcf