Raspberry Pi 5 有一个实时时钟。那又怎样?

实时时钟标题图像

实时时钟(RTC)是 Raspberry Pi 5 备受关注的一大功能。如今,从智能手机和笔记本电脑到洗衣机和汽车,几乎每台设备上都有一个 RTC。

但 Raspberry Pi 5 是第一款配备 RTC 的旗舰产品。(Pico 有一个 RTC!)

我得老实跟你说,其实我们卖的是 一些 RTC 附加组件 在我们的姊妹公司为 Raspberry Pi 工作。在 Raspberry Pi 5 发布之前,我甚至从未仔细看过它。

我从来没有想过他们。谁需要 RTC?我的任何项目都不需要 RTC。

因此,我对人们如此热情感到有些惊讶。因此,我决定做一些研究,弄清我最关心的问题:究竟谁需要 Raspberry Pi 上的 RTC?

我们的树莓派 5

钟表与水晶

那么,首先,什么是实时时钟?

对于 Raspberry Pi 5,RTC 是一个硬件组件,可独立于主处理器跟踪当前时间和日期。它由一个低功耗时钟电路组成。您可以使用标准 5V 电源或 RTC 电池为该电路供电。

Raspberry Pi 5 RTC 电池

这是一块松下 ML-2020 二氧化锰锂电池,即使 Raspberry Pi 电源关闭,它也能让 RTC 正常工作。当然,电池是可充电的。

值得一提的是,电池上还有一个双面胶垫。因此,你可以把它粘在墙上或表面上。或者,它甚至可以装进官方包装盒里。

无论如何,RTC 模块包括一个晶体振荡器,可产生稳定的时钟信号(32 kHz)。该信号经分频后可提供精确的秒、分、小时、日、月和年。

当 Raspberry Pi 5 启动时,它会从 RTC 模块读取时间和日期信息。

即使电源中断或重启,RTC 也会继续记录时间,确保系统始终拥有准确的参考时间。即使不连接互联网或网络时间协议服务器,也能正常工作。

不过,如果您只依赖电池,那么您应该知道它的使用寿命可能在 6 个月左右。

RPi 5 上的 RTC

Raspberry Pi 5 上的 RTC 由电路板左下方的电源管理集成电路控制。

电源管理集成电路

这个集成电路实际上是为 Raspberry Pi 5 定制的电源管理 IC。它的细节值得一谈。

它由 I2C 控制。

它有八个降压型开关模式电源稳压器和三个低压差稳压器。降压型 SMPS 稳压器能有效地将电压从较高电平降至较低电平,而低压差稳压器则能以最小的压降保持稳定的电压输出。

它还控制 HDMI 5V 开关、USB-PD PHY、电源按钮,当然还有 RTC。

如果你看上图,就会看到标有 "BAT "的淡黄色小接口--RTC 电池就插在这个接口上。

硬件就这么多了。

在软件方面,RTC 通过固件邮箱接口与系统通信。

此外,RTC 通常可以通过编程在特定时间发出警报或唤醒信号。

该功能对于触发事件或从低功耗状态唤醒 Raspberry Pi 以执行预定任务非常有用。

此外,RTC 驱动程序会在启动时自动加载,遵循正常的 Linux hwclock 行为。因此,RTC 驱动程序会在启动时自动加载,并根据 Linux 中的标准硬件时钟行为进行操作。

那又怎样?

现在,我们来看看这一切喧嚣的真正原因是什么。因为这一切都很好,但又有什么关系呢?

正如我在上文所述,RTC 对于希望 Pi 进入睡眠状态、唤醒、再进入睡眠状态的应用非常重要。这对提高能效非常重要。

首先,我发现的一个最明显的例子就是监控摄像头或动物摄像头。

你可以将摄像头连接到 Pi 上,然后给它一个传感器。当它感应到移动时,就会唤醒,拍下照片,然后继续睡觉。因此,这对鸟类摄像头、松鼠摄像头甚至野生动物保护项目都很有用。

其次,另一种同样涉及动物的应用是用于宠物门的猫狗识别摄像头。

我必须承认,作为一个没有宠物的人,我不确定这将如何工作。但有人在 Raspberry Pi 论坛上提出过这样的建议--宠物门在打开之前用摄像头识别动物。我想这样就可以防止随意的动物进入你的家了。

如果您有任何线索,请在下方评论!

第三,您可以使用 RTC 在 Raspberry Pis 上同步时间。

由于 RTC 即使在 Raspberry Pi 5 离线时也能进行时间戳记录,因此可以保证准确的数据记录。我认为,这样的产品在科学和工业领域的应用可能是无限的。

第四,也是最后一点,它有助于确保操作系统正常运行,即使在 Pi 离线时也是如此。虽然这一点非常普通,但它可能是普通人使用 RTC 的最重要情况。

显然,如果操作系统的时钟不正确,甚至开始漂移,那么整个系统就会乱套。因此,通过使用 RTC,Raspberry Pi 操作系统也能更好地运行。例如,它不会遇到潜在的安全问题。

此外,操作系统还能保证时间戳、日志文件和计划任务。

我不得不承认,在阅读了更多相关资料后,我确信他们早就应该在旗舰产品上配备 RTC。

不光是我,Eben 本人(在下面视频的 6:28 处)也感叹道:"恭喜:Raspberry Pi 诞生十二年后,我们终于有了 RTC 和电源按钮!"

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总结

因此,您可以在 Raspberry Pi 5 上使用 RTC 进行一些应用!

您对 RTC 的用途有什么想法吗?请在下方评论!

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1评论

  1. John 在2 月 27, 2024在10:10 下午

    RTC + 电池对离线媒体服务器非常有用。Kodi 会记录您观看的内容和时间。我的 RPi4/Kodi 媒体服务器在 99.99999% 的时间里都处于离线状态,而且只允许在每晚进行一次 NTP(防火墙规则使其保持诚实)。这就需要我在每个前夕手动同步。为了电池和 RTC,我将升级到 RPi5。

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