#!/usr/bin/python # -*- encoding: utf-8 -*- # cteni a zapis casu do RTC obvodu BQ32000 # posledni uprava 2.6.2013 import smbus import time import datetime import os import sys bus = smbus.SMBus(1) # novejsi varianta RasPi (512MB) #bus = smbus.SMBus(0) # starsi varianta RasPi (256MB) adresa= 0x68 # I2C adresa RTC obvodu je pevně daná - 0x68 #============================================= # podprogram pro zjisteni casu v obvodu RTC a jeho zobrazeni, nebo nastavení casu v RasPi podle RTC def rtc_info(nastav_cas=False): data = bus.read_i2c_block_data(adresa,0x00) # okamzite nacteni vsech registru z obvodu datcas = datetime.datetime.utcnow() # datcas bude obsahovat aktualni datum a cas v UTC (GMT) print "Systemovy cas v RasPi :" , datcas , "UTC" sek1 = data[0] & 0b00001111 # spodni 4 bity v nultem registru jsou jednotky sekund sek10 = data[0] & 0b01110000 # horni 3 bity v nultem registru jsou desitky sekund sek10 = sek10 >> 4 # posun desitek sekund o 4 pozice vpravo sekundy = (sek10 * 10) + sek1 if (data[0] > 0b01111111): # kdyz je nejvyssi bit nastaven na "1", RTC je zastavene print "RTC obvod je v rezimu STOP!" min1 = data[1] & 0b00001111 # spodni 4 bity v prvnim registru jsou jednotky minut min10 = data[1] & 0b01110000 # horni 3 bity v prvnim registru jsou desitky minut min10 = min10 >> 4 # posun desitek minut o 4 pozice vpravo minuty = (min10 * 10) + min1 if (data[1] > 0b01111111): # kdyz je nejvyssi bit nastaven na "1", doslo k nejake chybe oscilatoru print "Ziskane casove udaje jsou nespolehlive!" # (napriklad vybiti zalozni baterie, nebo zastaveni hodin) hod1 = data[2] & 0b00001111 # spodni 4 bity v druhem registru jsou jednotky hodin hod10 = data[2] & 0b00110000 # horni 2 bity v druhem registru jsou desitky hodin hod10 = hod10 >> 4 # posun desitek hodin o 4 pozice vpravo hodiny = (hod10 * 10) + hod1 cent_en = data[2] & 0b10000000 # znacka, ktera udava, jestli je povoleno pocitat stoleti cent = data[2] & 0b01000000 # pocitadlo stoleti (muze mit hodnotu 64 nebo 0) if (cent_en == 128): # kdyz je povoleno pocitani stoleti if (cent == 0): # a kdyz je pocitadlo na nule rok100 = 1900 # tak vnitrni datum udava rok 19xx else: # kdyz neni pocitadlo na nule rok100 = 2000 # vnitrni datum je soucasne stoleti (20xx) else: # kdyz neni pocitadlo stoleti povoleno rok100 = 2000 # bere se to tak, ze je aktualni stoleti (20xx) rok1 = data[6] & 0b00001111 # spodni 4 bity v sestem registru jsou jednotky roku rok10 = data[6] & 0b11110000 # horni 4 bity v sestem registru jsou desitky roku rok10 = rok10 >> 4 # posun desitek roku o 4 pozice vpravo roky = rok100 + (rok10 * 10) + rok1 # soucet dilcich udaju o roku dvt=["-----","nedele", "pondeli" , "utery" , "streda" , "ctvrtek" , "patek" , "sobota"] den_v_tydnu = data[3] & 0b00000111 # spodni 3 bity v tretim registru jsou dny v tydnu nazevdne = dvt[den_v_tydnu] den1 = data[4] & 0b00001111 # spodni 4 bity ve ctvrtem registru jsou jednotky dni den10 = data[4] & 0b00110000 # horni 2 bity ve ctvrtem registru jsou desitky dni den10 = den10 >> 4 # posun desitek dni o 4 pozice vpravo dny = (den10 * 10) + den1 mes1 = data[5] & 0b00001111 # spodni 4 bity v patem registru jsou jednotky mesicu mes10 = data[5] & 0b00010000 # dalsi bit v patem registru jsou desitky mesicu mes10 = mes10 >> 4 # posun desitek mesicu o 4 pozice vpravo mesice = (mes10 * 10) + mes1 kalibrace = data[7] & 0b00011111 # spodnich 5 bitu ma v sobe kalibracni konstantu pro oscilator cal_sig = data[7] & 0b00100000 # znamenko kalibracni konstanty if (cal_sig == 0b00100000): # pri zapornem cisle se kalibraci obraci znamenko kalibrace = - kalibrace print "Datum a cas v RTC: " + str(dny) + "." + str(mesice) + "." + str(roky) + " " + str(hodiny) + ":" + str(minuty) + ":" + str(sekundy) + " " + nazevdne + " UTC" print "Kalibracni casova konstanta = " + str(kalibrace) + " (" + ppm(kalibrace) + ")" if (nastav_cas == True): # pokud je parametr tohoto podprogramu True, nastavi se RasPi podle RTC print "Cas v RasPi byl nastaven na:" prikaz="sudo date -u " + (str(mesice).rjust(2,"0") + str(dny).rjust(2,"0") + str(hodiny).rjust(2,"0") + str(minuty).rjust(2,"0") + str(roky) + "." + str(sekundy).rjust(2,"0")) os.system (prikaz) #============================================= # podprogram pro ulozeni systemoveho casu z RasPi do RTC obvodu def rtc_zapis(): datcas = datetime.datetime.utcnow() # datcas bude obsahovat aktualni datum a cas v UTC (GMT) print "Systemovy cas v RasPi :" , datcas , "UTC" sek10 = int(datcas.second / 10) # cele desitky sekund sek1 = datcas.second - (10 * sek10) # jednotky sekund stopbit = 0 # stopbit nastavit na normalni beh (pri 128 by se RTC zastavil) bus.write_byte_data(adresa , 0 ,stopbit + (sek10 << 4) + sek1) # ulozit do registru 0 min10 = int(datcas.minute / 10) # cele desitky minut min1 = datcas.minute - (10 * min10) # jednotky minut osc_fail = 0 # vymazat chybu oscilatoru (vznika treba pri nizkem zaloznim napeti) bus.write_byte_data(adresa , 1 ,osc_fail + (min10 << 4) + min1) # ulozit do registru 1 hod10 = int(datcas.hour / 10) # cele desitky hodin hod1 = datcas.hour - (10 * hod10 ) # jednotky hodin cent_en = 0b10000000 # povolit pocitani stoleti if (datcas.year < 2000): # kdyz je aktualni rok mensi nez 2000 (nepravdepodobne) cent = 0 # nastavi se bit znacky stoleti na "0" else: # jinak ... cent = 0b01000000 # ... se nastavi bit znacky stoleti na "1" bus.write_byte_data(adresa , 2 ,cent_en + cent + (hod10 << 4) + hod1) # ulozit do registru 2 dvt = datetime.datetime.utcnow().weekday() # zjisteni dne v tydnu (je to posunute - Po=0 ... Ne=6) preindexovani = dvt + 2 # posunuti dni v tydnu na spravne indexy if (preindexovani > 7): # (z 0 na 2, z 1 na 3, .... ze 4 na 6, z 5 na 7, z 6 na 1) preindexovani = 1 bus.write_byte_data(adresa , 3 ,preindexovani) # ulozit do registru 3 den10 = int(datcas.day / 10) # cele desitky dni den1 = datcas.day - (10 * den10) # jednotky dni bus.write_byte_data(adresa , 4 , (den10 << 4) + den1) # ulozit do registru 4 mes10 = int(datcas.month / 10) # cele desitky mesicu mes1 = datcas.month - (10 * mes10) # jednotky mesicu bus.write_byte_data(adresa , 5 , (mes10 << 4) + mes1) # ulozit do registru 5 rok100 = int(datcas.year / 100) # orezani tisicu a stovek let rok100 = datcas.year - (100 * rok100) rok10 = int(rok100 / 10) # cele desitky roku rok1 = rok100 - (10 * rok10) # jednotky roku bus.write_byte_data(adresa , 6 , (rok10 << 4) + rok1) # ulozit do registru 6 # registry pro konfiguraci nabijeni baterie (kondenzatoru) - viz katalogovy list bus.write_byte_data(adresa , 8 , 0) # 0=nenabijet ("TCH2" je rozpojene) # bus.write_byte_data(adresa , 8 , 0b00100000) # 0b00100000 = sepnout "TCH2" bus.write_byte_data(adresa , 9 , 0) # 0=nenabijet ("TCHE" je rozpojene) # bus.write_byte_data(adresa , 9 , 0b00000101) # 0b00000101 = nabijet pres diodu a odpor 1k # bus.write_byte_data(adresa , 9 , 0b01000101) # 0b01000101 = nabijet pres odpor 20k print "Systemovy cas byl prekopirovan do RTC obvodu." #============================================= #podprogram pro nastaveni vystupu IRQ na generovani frekvence 1Hz, nebo 512Hz def frekvence (freq): registr7 = bus.read_byte_data(adresa , 7) # nacte cely bajt z registru 7 (kvuli zachovani kalibrace) registr7 = registr7 | 0b01000000 # bit 6 nastavit na "1" (spusteni generatoru) bus.write_byte_data(adresa , 7 , registr7) # upravenou hodnotu ulozit zpatky do registru 7 if (freq == 1): klice=[0x5E,0xC7,0x01] # frekvenci generatoru nastavit na 1Hz bus.write_i2c_block_data(adresa,0x20,klice) print "vystup IRQ kmita frekvenci 1Hz" else: klice=[0x5E,0xC7,0x00] # frekvenci generatoru nastavit na 512Hz bus.write_i2c_block_data(adresa,0x20,klice) print "vystup IRQ kmita frekvenci 512Hz" #============================================= #podprogram pro nastaveni vystupu IRQ na trvalou "1" nebo "0" def vystup (stav): registr7 = bus.read_byte_data(adresa , 7) # nacte cely bajt z registru 7 (kvuli zachovani kalibrace) registr7 = registr7 & 0b00111111 # bity 6 a 7 se vynuluji (IRQ se prepne na "0") if (stav == True): registr7 = registr7 | 0b10000000 # bit 7 na "1" (IRQ se prepne na "1") print "IRQ vystup byl nastaven na '1'" else: print "IRQ vystup byl nastaven na '0'" bus.write_byte_data(adresa , 7 , registr7) # upravenou hodnotu ulozit zpatky do registru 7 #============================================= #podprogram na presne zkalibrovani krystalu (jemne doladeni frekvence) def naladit (konstanta): registr7 = bus.read_byte_data(adresa , 7) # nacte cely bajt z registru 7 (kvuli zachovani stavu IRQ) puvodni_k = registr7 & 0b00011111 # zjisteni stare konstanty (na bitech 0 az 4) puvodni_znamenko = registr7 & 0b00100000 # zjisteni znamenka stare konstanty (v bitu 5) if (puvodni_znamenko == 0b00100000 ): # kdyz je znamenko zaporne, puvodni_k = -puvodni_k # je konstanta zaporna print "puvodni casova kalibracni konstanta byla :" , puvodni_k registr7 = registr7 & 0b11000000 # smazani stare konstanty (na bitech 0 az 5) if (konstanta < 0): registr7 = registr7 | 0b00100000 # znamenkovy bit na "1" (zaporne cislo) konstanta = abs(konstanta) # prevedeni zaporne konstanty na kladne cislo nove_znamenko = "-" else: nove_znamenko = "+" if (konstanta > 31): # testovani na prekroceni povoleneho rozsahu -31 az +31 print "zadano moc velke cislo ... automaticky nahrazeno 0" konstanta = 0 nove_znamenko = "" registr7 = registr7 | konstanta # nova konstanta se prida k hodnote registru bus.write_byte_data(adresa , 7 , registr7) # upravenou hodnotu ulozit zpatky do registru 7 print "konstanta byla zmenena na :" , nove_znamenko + str(konstanta) #============================================= # podprogram pro vypsani hodnot vsech registru v obvodu RTC def rtc_registry(): data = bus.read_i2c_block_data(adresa,0x00) # okamzite nacteni 31 registru z obvodu # prevod hodnot registru na binarni hodnotu doplnenou na delku 8 bitu nulami pred cislem # zaroven se z binarniho cisla vyhodi prvni 2 znaky ("0b") binreg0 = str(bin(data[0])[2:].zfill(8)) binreg1 = str(bin(data[1])[2:].zfill(8)) binreg2 = str(bin(data[2])[2:].zfill(8)) binreg3 = str(bin(data[3])[2:].zfill(8)) binreg4 = str(bin(data[4])[2:].zfill(8)) binreg5 = str(bin(data[5])[2:].zfill(8)) binreg6 = str(bin(data[6])[2:].zfill(8)) binreg7 = str(bin(data[7])[2:].zfill(8)) binreg8 = str(bin(data[8])[2:].zfill(8)) binreg9 = str(bin(data[9])[2:].zfill(8)) # ... dalo by se to napsat lepe (nejakou smyckou), ale tohle je trochu prehlednejsi # zobrazeni vsech udaju v hezky upravenych sloupeccich print "reg dec bin rozlozene bity popis" print "0x00" , str(data[0]).zfill(3), "=" , binreg0, "=" , binreg0[0:1] + " " + binreg0[1:4] + " " + binreg0[4:8] , " (STOP_bit , desitky sekund , jednotky sekund)" print "0x01" , str(data[1]).zfill(3), "=" , binreg1, "=" , binreg1[0:1] + " " + binreg1[1:4] + " " + binreg1[4:8] , " (FAIL_bit , desitky minut , jednotky minut)" print "0x02" , str(data[2]).zfill(3), "=" , binreg2, "=" , binreg2[0:1] + " " + binreg2[1:2] + " " + binreg2[2:4] + " " + binreg2[4:8] , "(CENT_EN , stoleti , desitky hodin , hodiny)" print "0x03" , str(data[3]).zfill(3), "=" , binreg3, "=" , "xxxxx " + binreg3[5:8] , " (den v tydnu: 1=Ne, 2=Po, 3=Ut ... 7=So)" print "0x04" , str(data[4]).zfill(3), "=" , binreg4, "=" , "xx " + binreg4[2:4] + " " + binreg4[4:8] , " (desitky dni , jednotky dni)" print "0x05" , str(data[5]).zfill(3), "=" , binreg5, "=" , "xxx " + binreg5[3:4] + " " + binreg5[4:8] , " (desitky mesicu , jednotky mesicu)" print "0x06" , str(data[6]).zfill(3), "=" , binreg6, "=" , binreg6[0:4] + " " + binreg6[4:8] , " (posledni dvojcisli roku)" print "0x07" , str(data[7]).zfill(3), "=" , binreg7, "=" , binreg7[0:1] + " " + binreg7[1:2] + " " + binreg7[2:3] + " " + binreg7[3:8] , "(OUT, FT, znamenko , kalibrace)" print "0x08" , str(data[8]).zfill(3), "=" , binreg8, "=" , "xx " + binreg8[2:3] + " xxxxx" , " (Nabijeni- bit TCH2)" print "0x09" , str(data[9]).zfill(3), "=" , binreg9, "=" , "x " + binreg9[1:2] + " xx " + binreg9[4:8] , "(Nabijeni- bit TCFE a kod TCHE)" print " " data = bus.read_i2c_block_data(adresa,0x20) # okamzite nacteni zbylych registru (od cisla 32) print "0x20" , str(data[0]).zfill(3), "=" , bin(data[0])[2:].zfill(8) , "(klic1 pro SFR registr)" print "0x21" , str(data[1]).zfill(3), "=" , bin(data[1])[2:].zfill(8) , "(klic2 pro SFR registr)" print "0x22" , str(data[2]).zfill(3), "=" , bin(data[2])[2:].zfill(8) , "(SFR registr-prepinac frekvence IRQ je na nejnizsim bitu)" #============================================= # podprogram pro zastavovani a spousteni hodin def zastavit(stav): # (pri 1 se hodiny zastavi, pri 0 se hodiny spusti) registr0 = bus.read_byte_data(adresa , 0) # nacte cely bajt z registru 0 stary_stopbit = registr0 >> 7 # z nej se zjisti aktualni hodnota STOP_bitu (nejvyssi bit) if (stary_stopbit == stav): # kdyz se aktualni a nove pozadovany STOP_bit shoduji print "Nedoslo ke zmene stavu STOP bitu," # nic se nedeje if (stary_stopbit == 1): # jen se zobrazi informace o aktualnim stavu print " RTC obvod stale stoji." else: print " RTC obvod stale bezi." else: # pokud se aktualni a novy STOP_bit neshoduje if (stav == 1): # nastavi se podle noveho pozadavku registr0 = registr0 | 0b10000000 # (bud na '1') print "RTC obvod byl zastaven" else: registr0 = registr0 & 0b01111111 # (nebo na '0') print "RTC obvod byl spusten" bus.write_byte_data(adresa , 0 , registr0) # a upravena hodnota se ulozi zpatky do registru 0 #============================================= # podprogram pro prepocet kalibracni konstanty na PPM (podle katalogoveho listu) def ppm(konstanta): if (konstanta == 0): ppmstr = "bez korekce frekvence" elif (konstanta > 0): ppmstr = "zpomaleni RTC o " + str(int(konstanta / 0.491520)) + " ppm" else: ppmstr = "zrychleni RTC o " + str(int(abs(konstanta) / 0.245760)) + " ppm" return ppmstr #============================================= # podprogram pro nastaveni casu v RasPi podle NTP serveru na internetu def ntp(): print "probiha restart NTP" prikaz="sudo /etc/init.d/ntp restart" os.system (prikaz) # spusteni prikazu v BASHi #============================================= # ***** hlavni program ***** #============================================= # vyhodnoceni predavaneho parametru pri spousteni programu try: # odchytavani chyby, ktera by vznikla pri chybejicim parametru akce = sys.argv[1] # parametr spousteneho programu do promenne "akce" except: # kdyz parametr chybi, je nahrazen prazdnym retezcem akce="" akce = akce.lower() # prevod parametru na mala pismena if (akce == "-i"): # rozeskoky pri ruznych akcich rtc_info() elif (akce == "-pi2rtc"): rtc_zapis() elif (akce == "-rtc2pi"): rtc_info(True) elif (akce == "-ntp2pi"): ntp() elif (akce == "-reg"): rtc_registry() elif (akce == "-f1"): frekvence(1) elif (akce == "-f512"): frekvence(512) elif (akce == "-out1"): vystup(True) elif (akce == "-out0"): vystup(False) elif (akce == "-stop"): zastavit(1) elif (akce == "-start"): zastavit(0) elif (akce == "-k"): try: # odchytavani chyby, ktera by vznikla pri chybejicim parametru konstanta = int(sys.argv[2]) # hodnota zadane kalibracni konstanty do promenne "konstanta" except: # kdyz hodnota chybi, nebo je to text, nastaví se konstanta na 0 konstanta = 0 naladit(konstanta) else: # pri jakemkoli jinem parametru se zobrazi napoveda print "Pripustne parametry:" print "... -i INFO - Jen zobrazi cas v RasPi a v RTC" print "... -pi2rtc Zapise cas z RasPi do RTC" print "... -rtc2pi Zapise cas z RTC do RasPi" print "... -ntp2pi Restartuje NTP - seridi cas v RasPi podle internetu" print "... -reg Vypise aktualni stav vsech registru" print "... -f1 Nastavi IRQ generator na 1Hz" print "... -f512 Nastavi IRQ generator na 512Hz" print "... -out0 Nastavi IRQ na '0'" print "... -out1 Nastavi IRQ na '1'" print "... -stop Zastavi hodiny" print "... -start Spusti zastavene hodiny" print "... -k xnn Nastavi kalibracni konstantu na hodnotu 'xnn' (-31 az +31)" print " x je znamenko ('-' zrychluje RTC; '+' zpomaluje RTC)" print "-------------" print "Priklady:" print " sudo python /home/pi/bq32000.py -k -15 ....... zmena konstanty na -15" print " sudo python /home/pi/bq32000.py -k +3 ......... zmena konstanty na 3" print " sudo python /home/pi/bq32000.py -f512 .... vystup IRQ rozkmita 512Hz"