Real Time Closck(RTC) のバックアップ(No.1)

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Real Time Closck(RTC) は削除されています。
- 1 (2020-06-11 (木) 20:29:58)
- 2 (2020-06-11 (木) 20:35:36)

Real Time Clock(RTC) †

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はじめに †

Raspberry Pi 3にＲＴＣを接続します。

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使用デバイス †

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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&bull; 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&reg; (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。

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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。

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I/O †

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GPIO/SPI/IIC/UART †

Pin Layout(26pin/40pin)

#ref(): File not found: "Pi-GPIO-header-26-sm.png" at page "Real Time Closck(RTC)"

#ref(): File not found: "300px-Pi-GPIO-header.png" at page "Real Time Closck(RTC)"

PIN# Rev1
A,B Rev1
A+,B+
Rev2
B Rev3
B PIN# Rev1
A,B Rev1
A+,B+
Rev2
B Rev3
B
01 3.3 V
50 mA max (01 & 17) 02 5V0
Supply through input poly fuse
03 GPIO 2
I2C SDA.1 04 5V0
Supply through input poly fuse
05 GPIO 3
I2C SCL.1 06 GND
07 GPIO 4
GPCLK 08 GPIO 14
TXD0
09 GND 10 GPIO 15
RXD0
11 GPIO 17 12 GPIO 18
PCM CLK
13 GPIO 27 14 GND
15 GPIO 22 16 GPIO23
17 3V3 18 GPIO24
19 GPIO 10
SPI MOSI 20 GND
21 GPIO 9
SPI MISO 22 GPIO25
23 GPIO 11
SPI SCLK 24 GPIO 8
SPI CE0
25 GND 26 GPIO7
SPI CE1
27 ID SDA.0
I2C ID EEPROM 28 ID SCL.0
I2C ID EEPROM
29 GPIO 5 30 GND
31 GPIO 6 32 GPIO 12
33 GPIO 13 34 GND
35 GPIO 19 36 GPIO 16
37 GPIO 26 38 GPIO 20
39 GND 40 GPIO 21

PIN#	Rev1 A,B	Rev1 A+,B+ Rev2 B	Rev3 B	Rev1 A,B	Rev1 A+,B+ Rev2 B	Rev3 B
01	3.3 V 50 mA max (01 & 17)	02	5V0 Supply through input poly fuse
03	GPIO 2 I2C SDA.1	04	5V0 Supply through input poly fuse
05	GPIO 3 I2C SCL.1	06	GND
07	GPIO 4 GPCLK	08	GPIO 14 TXD0
09	GND	10	GPIO 15 RXD0
11	GPIO 17	12	GPIO 18 PCM CLK
13	GPIO 27	14	GND
15	GPIO 22	16	GPIO23
17	3V3	18	GPIO24
19	GPIO 10 SPI MOSI	20	GND
21	GPIO 9 SPI MISO	22	GPIO25
23	GPIO 11 SPI SCLK	24	GPIO 8 SPI CE0
25	GND	26	GPIO7 SPI CE1
27		ID SDA.0 I2C ID EEPROM	28	ID SCL.0 I2C ID EEPROM
29		GPIO 5	30	GND
31		GPIO 6	32	GPIO 12
33		GPIO 13	34	GND
35		GPIO 19	36	GPIO 16
37		GPIO 26	38	GPIO 20
39		GND	40	GPIO 21

http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/nishikawa/1006048.html

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PWM †

PWM用のピンはチップ自体は複数のピンが用意されていますが、RaspberryPi?のIOヘッダピンには1本のみ引き出されています。

bcm2835
pin# RaspberryPi?
pin# RaspberryPi?
Signal Name PWM
Channel ALT
Function
12 0 0
13 1 0
18 12 GPIO 18
PCM CLK 0 5
19 1 5
40 0 0
41 1 0
45 1 0
52 0 1
53 1 1

bcm2835 pin#	RaspberryPi? pin#	RaspberryPi? Signal Name	PWM Channel	ALT Function
12			0	0
13			1	0
18	12	GPIO 18 PCM CLK	0	5
19			1	5
40			0	0
41			1	0
45			1	0
52			0	1
53			1	1

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ブレッドボード †

初めてブレッドボードを使ってみました。Amazonさんです。
cocopar Raspberry Pi　model　B+/raspberry pi 2B/3B 用 GPIOキット　GPIOポート、ブレッドボード、40pinリボンケーブル、LED、抵抗、プッシュボタン、ジャンパーワイヤー付き Raspberry Pi　model　B+ GPIO board + Epansion Board set (Raspberry Pi B+)

#ref(): File not found: "bb.jpg" at page "Real Time Closck(RTC)"

RaspberryPi? 3　とのピン接続は以下のとおり

GPIO PIN# Special IO PullUp?/PullDown? Breadboard PIN#
GPIO 02 03 I2C SDA.1 UP SDA
GPIO 03 05 I2C SCL.1 UP SCL
GPIO 04 07 GPCLK UP P7
GPIO 05 29 UP P21
GPIO 06 31 UP P22
GPIO 07 26 SPI CE1 UP CE1
GPIO 08 24 SPI CE0 UP CE0
GPIO 09 21 SPI MISO Down MISO
GPIO 10 19 SPI MOSI Down MOSI
GPIO 11 23 SPI SCLK Down SCK
GPIO 12 32 Down P26
GPIO 13 33 Down P23
GPIO 14 08 TXD0 UP TXD
GPIO 15 10 RXD0 UP RXD
GPIO 16 36 Down P27
GPIO 17 11 Down P0
GPIO 18 12 PCM CLK Down P1
GPIO 19 35 Down P24
GPIO 20 38 Down P28
GPIO 21 40 Down P29
GPIO 22 15 Down P3
GPIO 23 16 Down P4
GPIO 24 18 Down P5
GPIO 25 22 Down P6
GPIO 26 37 Down P25
GPIO 27 13 Down P2

GPIO	PIN#	Special IO	PullUp?/PullDown?	Breadboard PIN#
GPIO 02	03	I2C SDA.1	UP	SDA
GPIO 03	05	I2C SCL.1	UP	SCL
GPIO 04	07	GPCLK	UP	P7
GPIO 05	29		UP	P21
GPIO 06	31		UP	P22
GPIO 07	26	SPI CE1	UP	CE1
GPIO 08	24	SPI CE0	UP	CE0
GPIO 09	21	SPI MISO	Down	MISO
GPIO 10	19	SPI MOSI	Down	MOSI
GPIO 11	23	SPI SCLK	Down	SCK
GPIO 12	32		Down	P26
GPIO 13	33		Down	P23
GPIO 14	08	TXD0	UP	TXD
GPIO 15	10	RXD0	UP	RXD
GPIO 16	36		Down	P27
GPIO 17	11		Down	P0
GPIO 18	12	PCM CLK	Down	P1
GPIO 19	35		Down	P24
GPIO 20	38		Down	P28
GPIO 21	40		Down	P29
GPIO 22	15		Down	P3
GPIO 23	16		Down	P4
GPIO 24	18		Down	P5
GPIO 25	22		Down	P6
GPIO 26	37		Down	P25
GPIO 27	13		Down	P2

こっちが見やすい？

Raspberry Pi 40Pin ExtensionBoard? Raspberry Pi 40Pin
GPIO 07 26 SPI CE1 CE1 01 02 P0 11 GPIO 17
GPIO 08 24 SPI CE0 CE0 03 04 P1 PCM CLK 12 GPIO 18
GPIO 11 23 SPI SCLK SCLK 05 06 P2 13 GPIO 27
GPIO 10 19 SPI MOSI MOSI 07 08 P3 15 GPIO 22
GPIO 09 21 SPI MISO MISO 09 10 P4 16 GPIO 23
GPIO 15 10 RXD0 RXD 11 12 P5 18 GPIO 24
GPIO 14 08 TXD0 TXD 13 14 P6 22 GPIO 25
GPIO 02 03 I2C SDA.1 SDA 15 16 P7 GPCLK0 07 GPIO 04
GPIO 03 05 I2C SCL.1 SCL 17 18 P21 29 GPIO 05
GPIO 26 37 P25 19 20 P22 31 GPIO 06
GPIO 12 32 P26 21 22 P23 33 GPIO 13
GPIO 16 36 P27 23 24 P24 35 GPIO 19
GPIO 20 38 P28 25 26 P29 40 GPIO 21
ID_SC 28 ID_SC ID_SC 27 28 ID_SD ID_SD 27 ID_SD

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電流容量 †

GPIOピン1本あたりの最大電流は16mA

複数本のGPIOピンを使用する場合、同時に流せる電流の合計は50mAまで

5Vピンは、マイクロUSBの電源 - 1400mA - IOピンの電流　と考えましょう

3.3Vはレギュレータの本体の余りなので、100mA程度と考えましょう。

↑

リンク †

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I/O †

RPi Low-level peripherals -- Raspberry PiのローレベルI/Oに関する記事
C library for Broadcom BCM 2835 as used in Raspberry Pi -- C(C++)用のIOライブラリ
RPiconfig -- bootパラメータ

お疲れ様でした。

Raspberry Pi 40Pin			ExtensionBoard?				Raspberry Pi 40Pin
GPIO 07	26	SPI CE1	CE1	01	02	P0		11	GPIO 17
GPIO 08	24	SPI CE0	CE0	03	04	P1	PCM CLK	12	GPIO 18
GPIO 11	23	SPI SCLK	SCLK	05	06	P2		13	GPIO 27
GPIO 10	19	SPI MOSI	MOSI	07	08	P3		15	GPIO 22
GPIO 09	21	SPI MISO	MISO	09	10	P4		16	GPIO 23
GPIO 15	10	RXD0	RXD	11	12	P5		18	GPIO 24
GPIO 14	08	TXD0	TXD	13	14	P6		22	GPIO 25
GPIO 02	03	I2C SDA.1	SDA	15	16	P7	GPCLK0	07	GPIO 04
GPIO 03	05	I2C SCL.1	SCL	17	18	P21		29	GPIO 05
GPIO 26	37		P25	19	20	P22		31	GPIO 06
GPIO 12	32		P26	21	22	P23		33	GPIO 13
GPIO 16	36		P27	23	24	P24		35	GPIO 19
GPIO 20	38		P28	25	26	P29		40	GPIO 21
ID_SC	28	ID_SC	ID_SC	27	28	ID_SD	ID_SD	27	ID_SD