{"id":5568,"date":"2023-10-09T13:50:29","date_gmt":"2023-10-09T13:50:29","guid":{"rendered":"https:\/\/picockpit.com\/raspberry-pi\/?p=5568"},"modified":"2023-10-10T10:23:44","modified_gmt":"2023-10-10T10:23:44","slug":"raspberry-pi-5-has-a-real-time-clock-so-what","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/picockpit.com\/raspberry-pi\/de\/raspberry-pi-5-hat-eine-echtzeituhr-also-was\/","title":{"rendered":"Raspberry Pi 5 hat eine Echtzeituhr. Was nun?"},"content":{"rendered":"
\"Echtzeituhr<\/figure>\n\n\n\n

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 Ger\u00e4t, von Smartphones und Laptops bis hin zu Waschmaschinen und Autos, eine RTC.<\/p>\n\n\n\n

Der Raspberry Pi 5 ist jedoch das erste Flaggschiffprodukt, das mit einer RTC ausgestattet ist. (Der Pico hat eine RTC!<\/a><\/em>)<\/p>\n\n\n\n

Ich will ehrlich zu Ihnen sein: Wir verkaufen tats\u00e4chlich einige RTC-Zusatzmodule<\/a> f\u00fcr Raspberry Pi bei unserer Schwesterfirma. Und ich habe mir vor der Ank\u00fcndigung des Raspberry Pi 5 noch nie einen n\u00e4her angesehen.<\/p>\n\n\n\n

Ich habe nie wirklich \u00fcber sie nachgedacht. Wer braucht schon einen RTC? Ich habe jedenfalls in keinem meiner Projekte eine RTC gebraucht.<\/p>\n\n\n\n

Ich war also ein wenig \u00fcberrascht, 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?<\/p>\n\n\n\n

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\"Unser<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

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Von Uhren und Kristallen<\/h2>\n\n\n\n

Also, das Wichtigste zuerst: Was ist eine Echtzeituhr?<\/p>\n\n\n\n

Beim Raspberry Pi 5 ist die RTC eine Hardwarekomponente, die unabh\u00e4ngig vom Hauptprozessor die aktuelle Zeit und das Datum im Auge beh\u00e4lt. Sie besteht aus einer stromsparenden Uhrenschaltung. Sie k\u00f6nnen diese Schaltung mit der Standard-5V-Versorgung oder mit der RTC-Batterie betreiben.<\/p>\n\n\n\n

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\"Raspberry<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

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Es handelt sich um einen Panasonic ML-2020 Lithium-Mangan-Dioxid-Akku, der es erm\u00f6glicht, die RTC auch dann zu betreiben, wenn der Raspberry Pi ausgeschaltet ist. Der Akku ist nat\u00fcrlich wiederaufladbar.<\/p>\n\n\n\n

Und ich sollte erw\u00e4hnen, dass die Batterie ein doppelseitiges Klebepad hat. So k\u00f6nnen Sie ihn an eine Wand oder Oberfl\u00e4che kleben. Oder er passt sogar in das offizielle Geh\u00e4use.<\/p>\n\n\n\n

Das RTC-Modul enth\u00e4lt einen Quarzoszillator, der ein stabiles Taktsignal (32 kHz) erzeugt. Dieses Signal wird geteilt, um genaue Sekunden, Minuten, Stunden, Tage, Monate und Jahre zu liefern.<\/p>\n\n\n\n

Wenn der Raspberry Pi 5 hochf\u00e4hrt, liest er die Zeit- und Datumsinformationen aus dem RTC-Modul. <\/p>\n\n\n\n

Die RTC beh\u00e4lt die Zeit im Auge und sorgt daf\u00fcr, dass das System auch bei Stromausf\u00e4llen 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.<\/p>\n\n\n\n

Wenn Sie sich jedoch allein auf den Akku verlassen, sollten Sie wissen, dass er wahrscheinlich etwa 6 Monate h\u00e4lt.<\/p>\n\n\n\n

RTC auf RPi 5<\/h2>\n\n\n\n

Die RTC auf dem Raspberry Pi 5 wird von der integrierten Schaltung zur Energieverwaltung unten links auf der Platine gesteuert.<\/p>\n\n\n\n

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\"Energiemanagement-IC\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

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Bei dieser integrierten Schaltung handelt es sich um einen speziell entwickelten Power-Management-IC f\u00fcr den Raspberry Pi 5. Und es lohnt sich, ein wenig im Detail dar\u00fcber zu sprechen.<\/p>\n\n\n\n

Es ist I2C-gesteuert. <\/p>\n\n\n\n

Es verf\u00fcgt \u00fcber acht Buck Switched-Mode Power Supply-Regler und drei Low Drop-Out-Regler. Buck-SMPS-Regler reduzieren die Spannung effizient von einem h\u00f6heren auf ein niedrigeres Niveau, w\u00e4hrend LDOs eine stabile Ausgangsspannung mit einem minimalen Spannungsabfall aufrechterhalten.<\/p>\n\n\n\n

Au\u00dferdem steuert er den HDMI-5V-Schalter, den USB-PD PHY, den Netzschalter und nat\u00fcrlich die RTC.<\/p>\n\n\n\n

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

So viel zur Hardware.<\/p>\n\n\n\n

Softwareseitig kommuniziert der RTC mit dem System \u00fcber eine Firmware-Mailbox-Schnittstelle. <\/p>\n\n\n\n

Au\u00dferdem kann die RTC oft so programmiert werden, dass sie zu bestimmten Zeiten Alarme oder Wecksignale erzeugt. <\/p>\n\n\n\n

Diese Funktion ist n\u00fctzlich, um Ereignisse auszul\u00f6sen oder den Raspberry Pi aus einem stromsparenden Zustand aufzuwecken, um geplante Aufgaben durchzuf\u00fchren. <\/p>\n\n\n\n

Au\u00dferdem wird der RTC-Treiber beim Booten automatisch geladen, wie unter Linux \u00fcblich. hwclock<\/code> Verhalten. Der RTC-Treiber wird also automatisch beim Start geladen und verh\u00e4lt sich entsprechend dem Standardverhalten der Hardware-Uhr in Linux.<\/p>\n\n\n\n

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\"\"<\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

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Und was nun?<\/h2>\n\n\n\n

Jetzt kommen wir zu dem, worum es bei dem ganzen Trubel wirklich geht. Denn das ist ja alles sch\u00f6n und gut, aber was bedeutet das schon?<\/p>\n\n\n\n

Nun, wie ich bereits oben angedeutet habe, ist eine RTC wichtig f\u00fcr Anwendungen, bei denen der Pi einschlafen, aufwachen und dann wieder einschlafen soll. Das ist wirklich wertvoll f\u00fcr die Energieeffizienz.<\/p>\n\n\n\n

Eines der offensichtlichsten Beispiele, das ich gefunden habe, sind Sicherheitskameras oder Tierkameras.<\/p>\n\n\n\n

Man kann eine Kamera an den Pi anschlie\u00dfen 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 w\u00e4re dann n\u00fctzlich f\u00fcr Vogel- und Eichh\u00f6rnchenkameras oder sogar f\u00fcr ein Projekt zum Schutz der Tierwelt.<\/p>\n\n\n\n

Eine weitere Anwendung, die auch Tiere betrifft, w\u00e4re eine Kamera zur Erkennung von Katzen und Hunden an einer Haust\u00fcr.<\/p>\n\n\n\n

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 Haustiert\u00fcr, die eine Kamera verwendet, um das Tier vor dem \u00d6ffnen zu erkennen. Ich vermute, dass dies zuf\u00e4llige Tiere davon abhalten w\u00fcrde, Ihr Haus zu betreten.<\/p>\n\n\n\n

Kommentieren Sie unten, wenn Sie eine Idee haben, wie das funktionieren k\u00f6nnte!<\/p>\n\n\n\n

Drittens k\u00f6nnten Sie die RTC verwenden, um die Zeit in einer Flotte von Raspberry Pis zu synchronisieren.<\/p>\n\n\n\n

Da RTCs die Zeitmessung auch dann erm\u00f6glichen, wenn Ihr Raspberry Pi 5 offline ist, k\u00f6nnen Sie eine genaue Datenprotokollierung garantieren. Ich denke, es gibt wahrscheinlich eine unbegrenzte Anzahl von wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen f\u00fcr so etwas.<\/p>\n\n\n\n

Viertens und letztens tr\u00e4gt sie dazu bei, dass das Betriebssystem ordnungsgem\u00e4\u00df l\u00e4uft, 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.<\/p>\n\n\n\n

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.<\/p>\n\n\n\n

Au\u00dferdem ist das Betriebssystem in der Lage, Zeitstempel, Protokolldateien und geplante Aufgaben zu garantieren.<\/p>\n\n\n\n

Ich muss zugeben, dass ich, nachdem ich mehr dar\u00fcber gelesen habe, zu der \u00dcberzeugung gelangt bin, dass sie schon vor langer Zeit eine RTC in ihre Flaggschiffprodukte h\u00e4tten einbauen sollen.<\/p>\n\n\n\n

Und ich bin nicht allein - Eben selbst (bei 6:28 im Video unten) ruft aus: \"Herzlichen Gl\u00fcckwunsch: Nach zw\u00f6lf Jahren Raspberry Pi haben wir also endlich einen RTC und einen Einschaltknopf!\"<\/p>\n\n\n\n

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