Raspberry Pi 5 hat eine Echtzeituhr. Was nun?

Eine der wichtigsten Funktionen des Raspberry Pi 5, die viel Aufmerksamkeit auf sich zieht, ist die Echtzeituhr (Real-Time Clock, RTC). Heutzutage findet man in fast jedem Gerät, von Smartphones und Laptops bis hin zu Waschmaschinen und Autos, eine RTC.

Der Raspberry Pi 5 ist jedoch das erste Flaggschiffprodukt, das mit einer RTC ausgestattet ist. (Der Pico hat eine RTC!)

Ich will ehrlich zu Ihnen sein: Wir verkaufen tatsächlich einige RTC-Zusatzmodule für Raspberry Pi bei unserer Schwesterfirma. Und ich habe mir vor der Ankündigung des Raspberry Pi 5 noch nie einen näher angesehen.

Ich habe nie wirklich über sie nachgedacht. Wer braucht schon einen RTC? Ich habe jedenfalls in keinem meiner Projekte eine RTC gebraucht.

Ich war also ein wenig überrascht, dass die Leute so begeistert waren. Und so beschloss ich, etwas zu recherchieren und meiner brennenden Frage auf den Grund zu gehen: Wer braucht eigentlich eine RTC in einem Raspberry Pi?

Von Uhren und Kristallen

Also, das Wichtigste zuerst: Was ist eine Echtzeituhr?

Beim Raspberry Pi 5 ist die RTC eine Hardwarekomponente, die unabhängig vom Hauptprozessor die aktuelle Zeit und das Datum im Auge behält. Sie besteht aus einer stromsparenden Uhrenschaltung. Sie können diese Schaltung mit der Standard-5V-Versorgung oder mit der RTC-Batterie betreiben.

Es handelt sich um einen Panasonic ML-2020 Lithium-Mangan-Dioxid-Akku, der es ermöglicht, die RTC auch dann zu betreiben, wenn der Raspberry Pi ausgeschaltet ist. Der Akku ist natürlich wiederaufladbar.

Und ich sollte erwähnen, dass die Batterie ein doppelseitiges Klebepad hat. So können Sie ihn an eine Wand oder Oberfläche kleben. Oder er passt sogar in das offizielle Gehäuse.

Das RTC-Modul enthält einen Quarzoszillator, der ein stabiles Taktsignal (32 kHz) erzeugt. Dieses Signal wird geteilt, um genaue Sekunden, Minuten, Stunden, Tage, Monate und Jahre zu liefern.

Wenn der Raspberry Pi 5 hochfährt, liest er die Zeit- und Datumsinformationen aus dem RTC-Modul.

Die RTC behält die Zeit im Auge und sorgt dafür, dass das System auch bei Stromausfällen oder Neustarts immer eine genaue Referenz hat. Und das funktioniert auch, wenn das System nicht mit dem Internet oder einem Network Time Protocol Server verbunden ist.

Wenn Sie sich jedoch allein auf den Akku verlassen, sollten Sie wissen, dass er wahrscheinlich etwa 6 Monate hält.

RTC auf RPi 5

Die RTC auf dem Raspberry Pi 5 wird von der integrierten Schaltung zur Energieverwaltung unten links auf der Platine gesteuert.

Bei dieser integrierten Schaltung handelt es sich um einen speziell entwickelten Power-Management-IC für den Raspberry Pi 5. Und es lohnt sich, ein wenig im Detail darüber zu sprechen.

Es ist I2C-gesteuert.

Es verfügt über acht Buck Switched-Mode Power Supply-Regler und drei Low Drop-Out-Regler. Buck-SMPS-Regler reduzieren die Spannung effizient von einem höheren auf ein niedrigeres Niveau, während LDOs eine stabile Ausgangsspannung mit einem minimalen Spannungsabfall aufrechterhalten.

Außerdem steuert er den HDMI-5V-Schalter, den USB-PD PHY, den Netzschalter und natürlich die RTC.

Auf dem Bild oben sehen Sie den kleinen gelblichen Anschluss mit der Aufschrift "BAT", an den die RTC-Batterie angeschlossen wird.

So viel zur Hardware.

Softwareseitig kommuniziert der RTC mit dem System über eine Firmware-Mailbox-Schnittstelle.

Außerdem kann die RTC oft so programmiert werden, dass sie zu bestimmten Zeiten Alarme oder Wecksignale erzeugt.

Diese Funktion ist nützlich, um Ereignisse auszulösen oder den Raspberry Pi aus einem stromsparenden Zustand aufzuwecken, um geplante Aufgaben durchzuführen.

Außerdem wird der RTC-Treiber beim Booten automatisch geladen, wie unter Linux üblich. hwclock Verhalten. Der RTC-Treiber wird also automatisch beim Start geladen und verhält sich entsprechend dem Standardverhalten der Hardware-Uhr in Linux.

Und was nun?

Jetzt kommen wir zu dem, worum es bei dem ganzen Trubel wirklich geht. Denn das ist ja alles schön und gut, aber was bedeutet das schon?

Nun, wie ich bereits oben angedeutet habe, ist eine RTC wichtig für Anwendungen, bei denen der Pi einschlafen, aufwachen und dann wieder einschlafen soll. Das ist wirklich wertvoll für die Energieeffizienz.

Eines der offensichtlichsten Beispiele, das ich gefunden habe, sind Sicherheitskameras oder Tierkameras.

Man kann eine Kamera an den Pi anschließen und ihn mit einem Sensor ausstatten. Wenn er eine Bewegung wahrnimmt, kann er aufwachen, ein Foto machen und dann wieder in den Schlaf gehen. Das wäre dann nützlich für Vogel- und Eichhörnchenkameras oder sogar für ein Projekt zum Schutz der Tierwelt.

Eine weitere Anwendung, die auch Tiere betrifft, wäre eine Kamera zur Erkennung von Katzen und Hunden an einer Haustür.

Ich muss zugeben, dass ich als haustierlose Person nicht sicher bin, wie das funktionieren soll. Aber jemand hat es in den Raspberry Pi-Foren vorgeschlagen - eine Haustiertür, die eine Kamera verwendet, um das Tier vor dem Öffnen zu erkennen. Ich vermute, dass dies zufällige Tiere davon abhalten würde, Ihr Haus zu betreten.

Kommentieren Sie unten, wenn Sie eine Idee haben, wie das funktionieren könnte!

Drittens könnten Sie die RTC verwenden, um die Zeit in einer Flotte von Raspberry Pis zu synchronisieren.

Da RTCs die Zeitmessung auch dann ermöglichen, wenn Ihr Raspberry Pi 5 offline ist, können Sie eine genaue Datenprotokollierung garantieren. Ich denke, es gibt wahrscheinlich eine unbegrenzte Anzahl von wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen für so etwas.

Viertens und letztens trägt sie dazu bei, dass das Betriebssystem ordnungsgemäß läuft, auch wenn der Pi offline ist. Und obwohl dies sehr banal ist, ist es vielleicht der wichtigste Fall, in dem normale Menschen die RTC verwenden werden.

Wenn die Uhr eines Betriebssystems nicht richtig geht oder auch nur zu driften beginnt, kann das ganze System durcheinander geraten. Durch die Verwendung der RTC wird das Raspberry Pi-Betriebssystem also besser funktionieren. Es wird zum Beispiel nicht in potenzielle Sicherheitsprobleme geraten.

Außerdem ist das Betriebssystem in der Lage, Zeitstempel, Protokolldateien und geplante Aufgaben zu garantieren.

Ich muss zugeben, dass ich, nachdem ich mehr darüber gelesen habe, zu der Überzeugung gelangt bin, dass sie schon vor langer Zeit eine RTC in ihre Flaggschiffprodukte hätten einbauen sollen.

Und ich bin nicht allein - Eben selbst (bei 6:28 im Video unten) ruft aus: "Herzlichen Glückwunsch: Nach zwölf Jahren Raspberry Pi haben wir also endlich einen RTC und einen Einschaltknopf!"

Bevor Sie gehen, schauen Sie sich unseren Wettbewerb an!

Gewinnspiel & Newsletter

Wir wissen, wie frustrierend es ist, bis zum 23. Oktober auf einen Raspberry Pi 5 warten zu müssen.

Deshalb wollten wir Ihnen die Möglichkeit geben, so schnell wie möglich mit einem solchen Gerät herumzuspielen.

Also haben wir einen Wettbewerb ins Leben gerufen: Was ist die verrückteste Sache, die Sie sich für den Raspberry Pi 5 ausdenken können?

Vorausgesetzt, Ihre Idee macht sie nicht kaputt, können Sie uns Ihre Idee schicken und wir setzen sie auf unserer um - und schreiben einen Artikel darüber!

Wir geben den Gewinner hier und auf buyzero.de am 23. Oktober.

Die Gewinner-Idee (die von uns bestimmt wird) gewinnt ein komplettes Raspberry Pi 5-Kit - einschließlich eines 27W USB-C Power Delivery (PD) Netzteils, eines Raspberry Pi 5-Gehäuses, einer SD-Karte und eines Raspberry Pi 5. Alles mit kostenlosem Versand innerhalb der EU.

Der Zweitplatzierte gewinnt einen Raspberry Pi 5 mit kostenlosem Versand innerhalb der EU.

Schicken Sie also Ihre Ideen ein - weitere Informationen finden Sie unter dem folgenden Link: GEWINNEN SIE EINEN KOSTENLOSEN RASPBERRY PI 5!

Schlussfolgerung

Es gibt also einige Anwendungen, die man mit einer RTC auf dem Raspberry Pi 5 machen kann!

Haben Sie eine Idee, wofür Sie den RTC verwenden werden? Kommentieren Sie unten!

Schauen Sie sich auch unsere anderen Artikel zum Raspberry Pi 5 an:

• Raspberry Pi 4 vs. Raspberry Pi 5
• Ein erster Blick auf den Raspberry Pi 5
• Den Raspberry Pi 5 kühl halten
• DOOM auf einem Raspberry Pi 5
• Gewinnen Sie einen GRATIS Raspberry Pi 5
• 5 Überraschende Eigenschaften des Raspberry Pi 5
• Raspberry Pi 5 Micro SD Karte Geschwindigkeit
• 4 Häufig gestellte Fragen zum Raspberry Pi 5