Real Time Clock(RTC)

Real Time Clock(RTC) †

はじめに †

Raspberry Pi 3にＲＴＣを接続します。

使用デバイス †

概要 †

使用したデバイスはMaximのDS3231です。I2CインタフェースのRTCですので、Arduino/Raspberry PiのRTCとしてポピュラーな石です。

特徴をデータシートから引用すると

• Real-Time Clock Counts Seconds, Minutes, Hours, Date of the Month, Month, Day of the Week, and Year, with Leap-Year Compensation Valid Up to 2100
• Accuracy ±2ppm from 0°C to +40°C
• Accuracy ±3.5ppm from -40°C to +85°C
• Digital Temp Sensor Output: ±3°C Accuracy
• Register for Aging Trim• RST Output/Pushbutton Reset Debounce Input
• Two Time-of-Day Alarms
• Programmable Square-Wave Output Signal
• Simple Serial Interface Connects to Most Microcontrollers
• Fast (400kHz) I2C Interface
• Battery-Backup Input for Continuous Timekeeping
• Low Power Operation Extends Battery-Backup Run Time
• 3.3V Operation
• Operating Temperature Ranges: Commercial (0°C to +70°C) and Industrial (-40°C to +85°C)
• Underwriters Laboratories® (UL) Recognized

3.3V～5Vで動作する、I2Cインタフェースの高精度なRTCといったところでしょうか。

リファレンス回路 †

データシートからリファレンス回路を引用します。

購入先 †

Amazonでモジュールを購入しました。

2個　￥430　です。

ハードウェア構成 †

購入したモジュールの構成 †

実際に購入したモジュールは

• バックアップ電池
• 電源用パスコン
• SCK、SDAのプルアップ（4.7KΩ）

のみ実装されていました。プルアップ抵抗は、今後のモジュール増設に応じ、削除の検討が必要です。

実装方法 †

秋月電子で購入した「Raspberry Pi Model B プロトタイプ基板」です。（申し訳ありません。正式な販売名は忘れました）

今後、LCDモジュール等を増設予定で、3.3Vバスの各種モジュールを混載できるように考えておきます。

ソフトウェア †

では、実際にCentOSから使用できるようにしましょう。

アドレス †

まず、どこにRTCがマップされているかを確認します。

[root@akari ~]# /opt/i2cdetect/bin/i2cdetect
0x03 : 0x06 : Unknown device
0x68 : 0xD0 : Unknown device
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- 68 -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --
[root@akari ~]#

0x68にマップされています。DataSheet?の通りですね。

ドライバの有効化 †

I2Cインタフェースのドライバの有効化とDS3231ドライバを有効化します。

• /boot/config.txt

#
dtparam=i2c_arm=on
dtparam=i2c1=on
dtoverlay=i2c-rtc,ds3231

モジュールがロードされているか確認します。

[root@akari ~]# lsmod
Module                  Size  Used by
dm_mirror              15332  0
dm_region_hash         13392  1 dm_mirror
dm_log                 11207  2 dm_mirror,dm_region_hash
dm_mod                115340  2 dm_mirror,dm_log
rtc_ds1307             13844  0
hwmon                  10552  1 rtc_ds1307
brcmfmac              289093  0
brcmutil                9863  1 brcmfmac
cfg80211              543000  1 brcmfmac
rfkill                 20896  1 cfg80211
i2c_bcm2835             7103  0
bcm2835_gpiomem         3940  0
fixed                   3285  0
uio_pdrv_genirq         3923  0
uio                    10268  1 uio_pdrv_genirq
i2c_dev                 6913  0
i2c_bcm2708             5994  0
ip_tables              13161  0
x_tables               20830  1 ip_tables
ipv6                  418247  33
crc_ccitt               1771  1 ipv6
[root@akari ~]#

rtc_ds1307がロードされています。ds3231じゃないんですね

確認 †

リブートしてから確認

[root@akari ~]# hwclock -r
2001年01月01日 00時00分15秒  -0.476564 秒
[root@akari ~]# hwclock --systohc
[root@akari ~]# hwclock -r
2020年06月13日 14時35分23秒  -0.543832 秒
[root@akari ~]# timedatectl
      Local time: 土 2020-06-13 14:35:26 JST
  Universal time: 土 2020-06-13 05:35:26 UTC
        RTC time: 土 2020-06-13 05:35:26
       Time zone: Asia/Tokyo (JST, +0900)
     NTP enabled: no
NTP synchronized: yes
 RTC in local TZ: no
      DST active: n/a
[root@akari ~]#

ちなみに、通常NW接続ではNTP同期です。

[root@akari ~]# timedatectl
      Local time: 土 2020-06-13 14:38:51 JST
  Universal time: 土 2020-06-13 05:38:51 UTC
        RTC time: 土 2020-06-13 05:38:51
       Time zone: Asia/Tokyo (JST, +0900)
     NTP enabled: no
NTP synchronized: no
 RTC in local TZ: no
      DST active: n/a
[root@akari ~]# ntpq -p
     remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter
==============================================================================
*192.168.0.xxx   219.164.211.137  5 u   28   64    1    0.559    0.014   0.008
[root@akari ~]#

頑固にntpdを使用してます。

お疲れ様でした。