１０．リアルタイムクロックRTCプロジェクトーRaspberry Pi Pico WindowsC言語入門

12.リアルタイムクロックRTC

12.1.リアルタイムクロックによる時刻表示

プロジェクト名：RtcPcf8523

プロジェクト概要

AdafruitのPCF8523RTCモジュールを使用した時計プロジェクトです。RTCとの通信はI2Cでアドレス0x68固定です。PicoはRTCが内蔵されていますが、このPCF8523RTCモジュールでは電池でバックアップされています。時刻はソースリストの以下関数内で設定します。

pcf820_write_current_time();

この関数はGPIO10ピンに接続されたタクトスイッチが、電源オン時、押されていれば実行され、時刻設定モードになります。通常はRTC内にバックアップされている時刻でスタートします。

PCF8523RTCにはスタンバイモードがあります。チップが主電源 VDD からすでに供給されており、バックアップ電池が接続されている場合は、スタンバイモードに入ることができます。また、バッテリスイッチオーバーファンクションが初期状態では有効になっていないため、電源管理制御ビットで有効にする必要があります。

//battery switch-over function is enabled in standard mode;

//battery low detection function is enabled

buf[0] = 0x02;

buf[1] = 0x00;

i2c_write_blocking(I2C_PORT, RTC_ADDR, buf, 2, false);

部品リスト

Adafruit PCF8523搭載 RTCモジュール 1 スイッチサイエンス

GROVEの16 x 2 LCD １スイッチサイエンス

タクトスイッチ１

配線図

ソースリスト

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include "pico/stdlib.h"

#include "hardware/i2c.h"

//#define PICO_DEFAULT_LED_PIN 25

#define LED_PIN PICO_DEFAULT_LED_PIN

#define BUTTON_PIN 10

#define I2C_PORT i2c0

#define I2C_SDA 8

#define I2C_SCL 9

//10.2章参照

int WaitTerminalStartup()

float ReadAdcTemperature()

//---------------

//10.1章lcd関数参照

//Rtc ----------------------------------

#define RTC_ADDR 0x68

char DaysWeek[7][3] = {"Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"};

typedef struct sDateTime {

int year;

int month;

int day;

int weekIndex;

char week[3];

int hour;

int minute;

int sec;

} DateTime;

static void pcf8520_reset() {

uint8_t buf[] = {0x00, 0x58};

i2c_write_blocking(I2C_PORT, RTC_ADDR, buf, 2, false);

//battery switch-over function is enabled in standard mode;

//battery low detection function is enabled

buf[0] = 0x02;

buf[1] = 0x00;

i2c_write_blocking(I2C_PORT, RTC_ADDR, buf, 2, false);

}

static void pcf820_write_current_time(DateTime *dt) {

uint8_t buf[2];

uint8_t curdt[7];

curdt[0] = ((dt->sec/10) << 4) | (dt->sec%10);

curdt[1] = ((dt->minute/10) << 4) | (dt->minute%10);

curdt[2] = ((dt->hour/10) << 4) | (dt->hour%10);

curdt[3] = ((dt->day/10) << 4) | (dt->day%10);

curdt[4] = dt->weekIndex;

curdt[5] = ((dt->month/10) << 4) | (dt->month%10);

curdt[6] = (((dt->year - 2000)/10) << 4) | ((dt->year - 2000)%10);

for (int i = 3; i < 10; ++i) {

buf[0] = i;

buf[1] = curdt[i - 3];

i2c_write_blocking(I2C_PORT, RTC_ADDR, buf, 2, false);

}

static void pcf8520_read_raw(uint8_t *buffer) {

uint8_t val = 0x03;

i2c_write_blocking(I2C_PORT, RTC_ADDR, &val, 1, true); // true to keep master control of bus

i2c_read_blocking(I2C_PORT, RTC_ADDR, buffer, 7, false);

}

void pcf8520_convert_time(DateTime *dt, const uint8_t raw_time[7]) {

// Convert raw data into time

dt->sec = (10 * (int) ((raw_time[0] & 0x70) >> 4)) + ((int) (raw_time[0] & 0x0F));

dt->minute = (10 * (int) ((raw_time[1] & 0x70) >> 4)) + ((int) (raw_time[1] & 0x0F));

dt->hour = (10 * (int) ((raw_time[2] & 0x30) >> 4)) + ((int) (raw_time[2] & 0x0F));

dt->day = (10 * (int) ((raw_time[3] & 0x30) >> 4)) + ((int) (raw_time[3] & 0x0F));

dt->weekIndex = (int) (raw_time[4] & 0x07);

dt->week[0] = DaysWeek[raw_time[4]][0];

dt->week[1] = DaysWeek[raw_time[4]][1];

dt->week[2] = DaysWeek[raw_time[4]][2];

dt->month = (10 * (int) ((raw_time[5] & 0x10) >> 4)) + ((int) (raw_time[5] & 0x0F));

dt->year = 2000 + (10 * (int) ((raw_time[6] & 0xF0) >> 4)) + ((int) (raw_time[6] & 0x0F));

}

//main ------------------------------------------------

int main()

{

stdio_init_all();

gpio_init(LED_PIN);

gpio_set_dir(LED_PIN, GPIO_OUT);

gpio_init(BUTTON_PIN);

gpio_set_dir(BUTTON_PIN, GPIO_IN);

gpio_pull_down(BUTTON_PIN);

gpio_put(LED_PIN, 0);

i2c_init(I2C_PORT, 400*1000);

gpio_set_function(I2C_SDA, GPIO_FUNC_I2C);

gpio_set_function(I2C_SCL, GPIO_FUNC_I2C);

gpio_pull_up(I2C_SDA);

gpio_pull_up(I2C_SCL);

WaitTerminalStartup(30*1000);

printf("\nTerminal connected\n");

ScanI2CBus();

printf("I2C Scan completed\n");

lcd_init();

pcf8520_reset();

DateTime dt;

if(gpio_get(BUTTON_PIN)){

dt.year = 2023;

dt.month = 5;

dt.day = 12;

dt.weekIndex = 5;

dt.hour = 13;

dt.minute = 10;

dt.sec = 00;

pcf820_write_current_time(&dt);

}

char buf[32];

uint8_t raw_time[7];

int real_time[7];

lcd_clear();

while (true) {

pcf8520_read_raw(raw_time);

pcf8520_convert_time(&dt, raw_time);

sprintf(buf, "%04d/%02d/%02d %c%c%c", dt.year, dt.month, dt.day, dt.week[0],dt.week[1],dt.week[2]);

lcd_set_cursor(0, 0);

lcd_string(buf);

sprintf(buf, " %02d:%02d:%02d", dt.hour, dt.minute, dt.sec);

lcd_set_cursor(1, 0);

lcd_string(buf);

printf("%04d/%02d/%02d %c%c%c", dt.year, dt.month, dt.day, dt.week[0],dt.week[1],dt.week[2]);

printf(" %02d:%02d:%02d\n", dt.hour, dt.minute, dt.sec);

sleep_ms(500);

}

return 0;

}