Raspberry pi - Python - RTC DS3231

Ten post chciałbym poświęcić na opisanie sposobu podłączenia RTC DS3231 do Raspberry pi.

[Źródło: https://www.element14.com/community/community/raspberry-pi]

Program Python:

Poniżej przejdę do opisu dwóch klas jedna ma za zadanie obsługę zegara systemowego, druga natomiast odpowiada za obsługę układu DS3231.

Klasa dla obsługi zegara systemowego:

1. class SystemTimeDate:
2.    
3.     ###################################
4.     #get time and date
5.     def getTimeDate():
6.         now = datetime.datetime.now()
7.         timeDate = [now.second,
8.                     now.minute,
9.                     now.hour,
10.                     datetime.date.weekday(now),
11.                     now.day,
12.                     now.month,
13.                     now.year]
14.         #debug
15.         #print("getTimeDateFunc: %d:%d:%d %d %d/%d/%d"  %(timeDate[2], timeDate[1],
16.         #                               timeDate[0], timeDate[3],
17.         #                               timeDate[4], timeDate[5],
18.         #                               timeDate[6]));
19.         return timeDate;
20.  
21.     ###################################
22.     #get only date
23.     def getDate():
24.         now = datetime.datetime.now()
25.         date = [datetime.date.weekday(now),
26.                 now.day,
27.                 now.month,
28.                 now.year]
29.         #print("getDateFun: %d %d/%d/%d"  %(date[0],date[1],date[2],date[3]));
30.         return date;
31.  
32.     ###################################
33.     #get only time
34.     def getTime():
35.         now = datetime.datetime.now()
36.         time = [now.second,
37.                 now.minute,
38.                 now.hour]
39.         #print("getTimeFun: %d:%d:%d"  %(time[2], time[1], time[0]));
40.         return time;
41.  
42.     ###################################
43.     #get string with week day
44.     def getWeekDay():
45.         weekDay = [ "Poniedziałek",
46.                     "Wtorek",
47.                     "Środa",
48.                     "Czwartek",
49.                     "Piątek",
50.                     "Sobota",
51.                     "Niedziela"];
52.         now = datetime.datetime.now()
53.         weekDayNumber = datetime.date.weekday(now)
54.         retWeekDay = weekDay[weekDayNumber]
55.         return retWeekDay

Pierwsze trzy funkcje od góry zajmują się pobieraniem daty oraz czasu, kolejna daty, następna czasu. Ostatnia funkcja zamienia dzień tygodnia w formacie numerycznym na ciąg znaków.

Klasa dla obsługi zegara RTC DS3231:

1. class RtcDs3231:
2.     address = 0x68
3.     register = 0x00
4.     bus = smbus.SMBus(1)
5.  
6.     #sec min hour weekDay day month year
7.     NowTime = [0x00,0x00,0x18,0x04,0x12,0x08,0x17]
8.     weekDay = ["Niedziela","Poniedziałek","Wtorek","Środa","Czwartek","Piątek","Sobota"];
9.  
10.     ########################################
11.     #set time base on system time
12.     def ds3231SetSystemTime():
13.         dataTable = SystemTimeDate.getTimeDate()
14.                         #sec min hour weekDay day month year
15.         tableToPass = [dataTable[0], dataTable[1], dataTable[2], dataTable[3],
16.                         dataTable[4], dataTable[5], (dataTable[6] - 2000)]
17.  
18.         RtcDs3231.bus.write_i2c_block_data(RtcDs3231.address,
19.                                            RtcDs3231.register,
20.                                            RtcDs3231.NowTime)
21.  
22.     ########################################
23.     #set time base on static value NowTime
24.     def ds3231SetTime():
25.         RtcDs3231.bus.write_i2c_block_data(RtcDs3231.address,
26.                                            RtcDs3231.register,
27.                                            RtcDs3231.NowTime)
28.  
29.     ########################################
30.     #set time with passing parameters
31.     def ds3231SetTimeParam(dsSec, dsMin, dsHour, dsWeek, dsDay, dsMonth, dsYear):
32.         timeToSet = [dsSec, dsMin, dsHour, dsWeek, dsDay, dsMonth, dsYear]
33.         RtcDs3231.bus.write_i2c_block_data(RtcDs3231.address,
34.                                  RtcDs3231.register,
35.                                  timeToSet)
36.  
37.     ########################################
38.     #read time and date from device
39.     def ds3231ReadTime():
40.         return RtcDs3231.bus.read_i2c_block_data(RtcDs3231.address,
41.                                        RtcDs3231.register,
42.                                        7);
43.  
44.     ########################################
45.     #read and dislay time and date
46.     def ds3231GetTimeData():
47.         RtcDs3231.readTime = RtcDs3231.ds3231ReadTime()
48.         RtcDs3231.readTime[0] = RtcDs3231.readTime[0]&0x7F  #sec
49.         RtcDs3231.readTime[1] = RtcDs3231.readTime[1]&0x7F  #min
50.         RtcDs3231.readTime[2] = RtcDs3231.readTime[2]&0x3F  #hour
51.         RtcDs3231.readTime[3] = RtcDs3231.readTime[3]&0x07  #week
52.         RtcDs3231.readTime[4] = RtcDs3231.readTime[4]&0x3F  #day
53.         RtcDs3231.readTime[5] = RtcDs3231.readTime[5]&0x1F  #month
54.         print("20%x/%x/%x %x:%x:%x %s" %(RtcDs3231.readTime[6],
55.                                          RtcDs3231.readTime[5],
56.                                          RtcDs3231.readTime[4],
57.                                          RtcDs3231.readTime[2],
58.                                          RtcDs3231.readTime[1],
59.                                          RtcDs3231.readTime[0],
60.                                          RtcDs3231.weekDay[RtcDs3231.readTime[3]-1]))

Idąc od góry po funkcjach. ds3231SetSytemTime wysyła do układu pobrany czas systemowy. ds3231SetTime ustawia czas jaki jest umieszczony w tablicy NowTime. ds3231SetTimeParam ustawia czas podany przez użytkownika. No i teraz funkcje główne czyli ds3231ReadTime pobiera czas z układu. Ostatnia funkcja ds32321GetTimeData pobiera dane z układu, po czym je przekształca i wypisuje na ekranie.

Główna funkcja programu będzie wyglądała następująco:

1. import os
2. import sys
3. import time
4. from rtcDS3231.rtcDS3231 import RtcDs3231
6. if __name__ == '__main__':
7.     RtcDs3231.ds3231SetTime()
8.    
9.     while 1:
10.         RtcDs3231.ds3231GetTimeData()
11.         time.sleep(1)

W przypadku wykorzystywania tego układu jako zegar systemowy nie ma możliwości

Kody do plików można pobrać z dysku Google pod tym linkiem. W zakładce Python.