{"id":1401,"date":"2015-08-31T13:59:40","date_gmt":"2015-08-31T17:59:40","guid":{"rendered":"http:\/\/nagashur.com\/blog\/?p=1401"},"modified":"2015-08-31T14:27:12","modified_gmt":"2015-08-31T18:27:12","slug":"ds3231-raspberry-pi-rtc-ajouter-une-horloge-temps-reel-i2c-alitest","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/nagashur.com\/blog\/2015\/08\/31\/ds3231-raspberry-pi-rtc-ajouter-une-horloge-temps-reel-i2c-alitest\/","title":{"rendered":"DS3231 Raspberry pi RTC : ajouter une horloge temps r\u00e9el I2C – Alitest"},"content":{"rendered":"

Le Raspberry pi ne dispose pas de module RTC (Real Time Clock, horloge en temps r\u00e9el), et ne peut donc pas garder une trace pr\u00e9cise du temps \u00e9coul\u00e9 sans avoir recours \u00e0 une synchronisation sur un serveur de temps (NTP). Cela n’est pas toujours possible, notamment pour des projets ou le Raspberry Pi n’est pas connect\u00e9 au r\u00e9seau. Pour rem\u00e9dier \u00e0 cela, il est possible d’ajouter un module RTC tel que le DS3231, \u00e9conomique, compact et pr\u00e9cis. Nous verrons dans ce tutoriel comment r\u00e9aliser cela.<\/p>\n

<\/p>\n

Ce tutoriel est \u00e9galement l’occasion de tester les versions vendues sur Aliexpress<\/a> de ce produit.<\/p>\n

DS3231 Raspberry pi RTC : le module<\/h2>\n
\"DS3231<\/a>

DS3231 Raspberry pi RTC de c\u00f4t\u00e9<\/p><\/div>\n

Ce module est tr\u00e8s compact, puisqu’il fait 13.6*13.6mm pour une hauteur de 11.4mm. Il dispose de 5 broches femelle, de fa\u00e7on \u00e0 pouvoir \u00eatre branch\u00e9 facilement, puisqu’il suffit de l’enfoncer sur les GPIO dans le bon sens. Nous verrons toutefois comment le connecter via des c\u00e2bles, car cela \u00e9vite de bloquer l’acc\u00e8s au bus I2C, au +3.3v et \u00e0 un GPIO.<\/p>\n

Le module dispose d’une petite pile bouton qui lui permet de garder une trace du temps \u00e9coul\u00e9 m\u00eame quand le Raspberry pi n’est pas aliment\u00e9.<\/p>\n

Connexion au Raspberry pi<\/h2>\n

Pour connecter le module, nous aurons deux solutions : soit nous le brancherons directement sur les GPIO (il est fait pour \u00e7a), ce qui en bloquera donc certains, ou alors nous utiliserons des c\u00e2bles m\u00e2le-femelle pour connecter les deux. Nous verrons les deux m\u00e9thodes.<\/p>\n

Branchement direct<\/h3>\n

Pour brancher directement le module, prenez votre Raspberry pi (peu importe le mod\u00e8le), et placez le face \u00e0 vous, de sorte que la carte SD\/micro SD soit vers le haut, et le port hdmi vers la gauche. Prenez \u00e9galement le module, de fa\u00e7on \u00e0 voir la puce. Le connecteur devra \u00eatre vertical, et du c\u00f4t\u00e9 droit. Vous pourrez alors enficher le module sur la rang\u00e9e de gauche des GPIO, tout en haut (les GPIO 1,3,5,7 et 9 seront couverts par le module). Le module d\u00e9passera alors vers le milieu du Raspberry pi, pr\u00e8s du logo.<\/p>\n

Les deux photos ci dessous permettent de voir le sens d’installation.<\/p>\n

\"Tenez <\/a>
Tenez le module dans cette position <\/div> <\/div> <\/div>
\"Raspberry <\/a>
Raspberry Pi 2 <\/div> <\/div> <\/div> <\/div> <\/div>\n

Branchement avec des c\u00e2bles<\/h3>\n
\"DS3231<\/a>

DS3231 brochage et connexion<\/p><\/div>\n

Si vous retournez votre module, vous verrez des indications pr\u00e8s du connecteur femelle. La broche +<\/strong> sera connect\u00e9e au GPIO1<\/strong>, \u00e0 savoir le +3.3V<\/strong>. La broche D<\/strong> ira sur le GPIO3<\/strong>, \u00e0 savoir la broche SDA<\/strong> du bus I2C. La broche C<\/strong> ira sur le GPIO 5<\/strong>, \u00e0 savoir la broche SCL<\/strong> du bus I2C. La broche NC ne sera connect\u00e9e \u00e0 rien<\/strong>, et la broche –<\/strong> ira \u00e0 la masse du Raspberry pi<\/strong>, par exemple le GPIO 9<\/strong>. N’oubliez pas que sur la double rang\u00e9e de GPIO, on compte ligne par ligne :<\/p>\n

1 2<\/p>\n

3 4<\/p>\n

5 6<\/p>\n

etc.<\/p>\n

Si vous avez besoin d’une r\u00e9f\u00e9rence, voici le sch\u00e9ma des GPIO<\/a>, si on tient le Raspberry pi comme d\u00e9crit plus haut, et sur la photo du Raspberry pi 2.<\/p>\n

Configuration de l’I2C<\/h2>\n

Ce module fonctionne en I2C, il est donc n\u00e9cessaire de l’activer et de le faire fonctionner. Pour cela, le plus simple est d’ex\u00e9cuter l’utilitaire raspi-config<\/strong> :<\/p>\n

sudo raspi-config<\/pre>\n
Ensuite, s\u00e9lectionnez l’option 7 – Advanced configuration<\/strong><\/em>, puis l’option A7 I2C<\/strong><\/em>, et choisissez YES<\/strong><\/em>, OK<\/strong><\/em>, YES<\/strong><\/em>, et encore OK<\/strong><\/em>. Vous pouvez alors faire finish<\/strong><\/em>, puis accepter de red\u00e9marrer.<\/p>\n
Pour v\u00e9rifier le fonctionnement de l’ensemble, il faudra installer les programmes\u00a0python-smbus<\/strong><\/em> et\u00a0i2c-tools<\/strong><\/em> :<\/p>\n
\r\n\r\nsudo apt-get install python-smbus\r\nsudo apt-get install i2c-tools\r\n\r\n<\/pre>\n
Une fois cela effectu\u00e9, vous pourrez v\u00e9rifier que tout fonctionne en tapant la commande suivante :<\/p>\n
 sudo i2cdetect -y 1 <\/pre>\n
Les premiers mod\u00e8les de Raspberry pi (tr\u00e8s anciens) devront recevoir la commande sudo i2cdetect -y 0<\/strong><\/em> \u00e0 la place.<\/p>\n
Si cela ne fonctionne pas, vous pouvez essayer de charger les modules i2c-dev<\/strong> et i2c-bcm2708<\/strong> \u00e0 la main :<\/p>\n
 sudo modprobe i2c-dev\r\n\r\nsudo modprobe i2c-bcm2708 <\/pre>\n
Si cela fonctionne, vous pourrez alors ajouter ces modules dans \/etc\/modules<\/strong> en ex\u00e9cutant la commande suivante :<\/p>\n
 sudo nano \/etc\/modules <\/pre>\n
Vous pourrez alors ajouter \u00e0 la fin du fichier les deux lignes suivantes :<\/p>\n
\r\ni2c-dev\r\ni2c-bcm2708\r\n<\/pre>\n
Au prochain red\u00e9marrage, les modules seront automatiquement charg\u00e9s, et il ne sera pas n\u00e9cessaire de faire un modprobe.<\/p>\n
Si cela ne fonctionne toujours pas, voici une piste \u00e0 explorer, en anglais<\/a>, mais les instructions sont claires (un fichier \u00e0 modifier).<\/p>\n
Si tout \u00e0 bien fonctionn\u00e9 et que le c\u00e2blage est bon, vous devriez voir ceci en faisant un sudo i2cdetect -y 1<\/strong><\/em> :<\/p>\n
\"sudo<\/a>
sudo i2cdetect -y 1 avec un DS3231 branch\u00e9<\/p><\/div>\n
Utilisation du module<\/h2>\n
Notre module est d\u00e9tect\u00e9, et utilisable. Cependant, nous ne savons pas encore ce qu’il “raconte”. Nous chercherons donc \u00e0 communiquer avec le module.<\/p>\n
Si tout ce que nous avons fait avant a bien fonctionn\u00e9, nous pouvons alors ex\u00e9cuter la commande suivante :<\/p>\n
echo ds3231 0x68 | sudo tee \/sys\/class\/i2c-adapter\/i2c-1\/new_device<\/pre>\n
Cette commande doit “notifier” au syst\u00e8me la pr\u00e9sence du composant. D\u00e8s lors il est possible de consulter l’heure et la date contenue dans le module en faisant un :<\/p>\n
sudo hwclock<\/pre>\n
Cela devrait d\u00e8s lors afficher une date et une heure. Si vous n’avez jamais utilis\u00e9 le module, celle ci sera probablement incorrecte. On pourra alors la r\u00e9gler.<\/p>\n
D\u00e9finir la date du syst\u00e8me depuis internet et l’enregistrer dans le DS3231<\/h3>\n
Avant tout assurons nous que les donn\u00e9es du syst\u00e8me sont correctes, en v\u00e9rifiant la “timezone” (fuseau horaire) :<\/p>\n
sudo dpkg-reconfigure tzdata<\/pre>\n
Choisissez bien le bon continent et la bonne zone. Vous pouvez v\u00e9rifier la date et l’heure du syst\u00e8me via la commande\u00a0 date<\/strong>. Lorsque celle ci est d\u00e9finie correctement, vous pourrez alors \u00e9crire la valeur actuelle du syst\u00e8me en utilisant la commande suivante :<\/p>\n
sudo hwclock -w<\/pre>\n
D\u00e9finir la date du syst\u00e8me manuellement et l’enregistrer dans le DS3231<\/h3>\n
Si votre Raspberry pi n’a pas acc\u00e8s \u00e0 internet pour se synchroniser \u00e0 une horloge pr\u00e9cise, vous pouvez toujours utiliser la commande suivante pour d\u00e9finir une date arbitraire\u00a0(ici le 31 Aout 2015, \u00e0 13h15:00s) :<\/p>\n
sudo date -s "Aug 31 2015 13:15:00"<\/pre>\n
Vous pourrez alors utiliser sudo hwclock -w pour d\u00e9finir la date et l’heure sur le module RTC \u00e0 partir de cette heure d\u00e9finie pour le syst\u00e8me. Notez bien que la commande pr\u00e9c\u00e9dente d\u00e9finit la date et l’heure du syst\u00e8me au moment de la commande, mais que d\u00e8s lors la valeur \u00e9volue normalement. Il n’est donc pas obligatoire d’effectuer les deux commandes \u00e0 la suite de fa\u00e7on tr\u00e8s rapide. En revanche si vous eteignez\/red\u00e9marrez le Raspberry pi, il est possible que la valeur qu’il aie en m\u00e9moire ne soit plus correcte.<\/p>\n
 <\/p>\n
Configuration du syst\u00e8me pour utiliser automatiquement le module RTC DS3231<\/h2>\n
Nous avons donc pu d\u00e9finir la date et l’heure du DS3231. Voyons maintenant comment configurer le Raspberry pi pour qu’il utilise ce module \u00e0 chaque d\u00e9marrage pour d\u00e9finir l’heure.<\/p>\n
En effet, si nous red\u00e9marrons maintenant, il faudra refaire “echo ds3231 0x68 > \/sys\/class\/i2c-adapter\/i2c-1\/new_device<\/strong>” avant de pouvoir utiliser le module (sinon le sudo hwclock<\/strong> ne fonctionne pas).<\/p>\n
Pour circonvenir \u00e0 ce probl\u00e8me, nous allons modifier le fichier \/etc\/rc.local via la commande suivante :<\/p>\n
sudo nano \/etc\/rc.local<\/pre>\n
Nous ajouterons \u00e0 ce fichier les deux lignes suivantes avant la ligne contenant “exit 0<\/strong><\/em>” :<\/p>\n
\r\necho ds3231 0x68 > \/sys\/class\/i2c-adapter\/i2c-1\/new_device\r\nhwclock -s\r\n<\/pre>\n
On pourra alors d\u00e9sactiver le service fake-hwclock<\/strong><\/a> qui tente de reproduire le fonctionnement d’une horloge temps r\u00e9el quand on en dispose pas, via la commande suivante :<\/p>\n
sudo update-rc.d fake-hwclock disable<\/pre>\n
On pourra \u00e9galement dans ce contexte d\u00e9sactiver le service ntp, qui synchronise l’heure locale avec celle d’un serveur de temps :<\/p>\n
 <\/p>\n
<code class="bash functions">sudo<\/code> <code class="bash plain">update-rc.d ntp disable<\/pre>\n
 <\/p>\n
Si par la suite on souhaite synchroniser la date et l’heure du syst\u00e8me avec celle de serveurs de temps, on pourra utiliser la commande suivante :<\/p>\n
sudo ntpd -qg<\/pre>\n
Il est alors toujours possible d’\u00e9crire la valeur obtenue dans l’horloge temps r\u00e9el en utilisant la commande sudo hwclock -w<\/strong>.<\/p>\n
Conclusions<\/h2>\n
Ce module compact permet donc d’ajouter une horloge temps r\u00e9el au Raspberry pi \u00e0 bas co\u00fbt. Elle est relativement pr\u00e9cise, avec une d\u00e9viation maximale d’environ 1 seconde par semaine<\/a>, soit 1 minute par an. Il s’agit du pire des cas, car la d\u00e9viation peut aller dans les deux sens, donc bien souvent des d\u00e9viations successives s\u2019annuleront.\u00a0 Ce module est significativement plus pr\u00e9cis que le DS1307 qui fut tr\u00e8s populaire. Toutefois vu les prix de ces DS3231, autant s’en servir.<\/p>\n
Le module que j’ai utilis\u00e9 provient de chine, et jusqu’ici je n’ai eu aucun soucis avec. Dans le cas contraire, je signalerai toute d\u00e9faillance sur ce blog.<\/p>\n
Ce module permet donc au Raspberry pi de garder une trace pr\u00e9cise du temps, ce qui pourra servir dans un projet embarqu\u00e9 (comme notre Raspberry pi mobile, sur batterie par exemple<\/a>) sans acc\u00e8s \u00e0 internet. Par exemple, pour faire des photos en pleine nature, ou prendre des mesures. Dans tous les cas, on disposera d’une date et d’une heure pr\u00e9cise pour dater les photos ou mesures.<\/p>\n
Si toutefois cela ne suffisait pas, il faudrait s’orienter vers des syst\u00e8mes plus complexes, tels que les horloges atomiques,<\/a> par exemple celles au rubidium<\/a>, mais ce sont des appareils plus gros et consommateurs d’\u00e9nergie, qui serviront pour des mesures ultra pr\u00e9cises.<\/p>\n
Lecture suppl\u00e9mentaire<\/h3>\n
Voici quelques liens si vous souhaitez approfondir le sujet :<\/p>\n