Programowanie AVR cz. 4: ATtiny2313 + PCF8583P + AT24C04 + I2C,czyli... zabrakło pamięci, ale jest zegar nastawiany "w locie".

Kontynuując zabawę z magistralą I2C (patrz: poprzedni artykuł o programowaniu AVR) i grzebanie w elektronicznym złomie, natknąłem się na niepozorny układ scalony PCF8583P, zamontowany wraz z - jak się domyśliłem - odpowiednim oscylatorem kwarcowym na prehistorycznej płytce uruchomieniowej, jeszcze chyba z czasów AT89C4051. Układ ten to zegar czasu rzeczywistego (RTC) wraz z kalendarzem i obsługa alarmów, zarządzany (programowanie, odczyt) poprzez magistralę I2C. Nie zastanawiając się długo postanowiłem dołączyć ten układ do systemu z poprzedniego wpisu, żeby stworzyć wypasiony zegar, kalendarz, budzik... Niestety, szybko okazało się, że mój ulubiony mikrokontroler ATtiny2313 ma zbyt mało pamięci FLASH, żeby pomieścić finezyjny kod, który zaczął mi wychodzić (żaliłem się już w moim streamie Google+). Dlatego też ograniczyłem program demonstracyjny do samego zegara - jedyny ficzer, jaki się pojawił, to nastawianie godziny i minuty "w locie" za pomocą dwóch przycisków. Oznacza to, że każda zmiana godziny czy minuty (zmiana w górę, czyli inkrementacja) powoduje natychmiastową aktualizację ustawień zegara PCF8583P. Oczywiście aktualny czas jest wyświetlany na jednowierszowym LCD.
Początkowo program działał dziwnie, udało mi się jednak - częściowo w oparciu o analizę, częściowo metodą doświadczalną - zapanować nad tą niestabilnością i teraz wszystko jest OK. Zachęcam do przejrzenia kodu źródłowego, mimo, że nie zawiera jakichś specjalnych wodotrysków, ech...


Całość uruchamiana była w układzie zawierającym na magistrali I2C również wspomnianą pamięć EEPROM, a ponieważ PCF8583 jest poniekąd modyfikacją pamięci z dołożoną ekstra funkcjonalnością (posiada np. taką samą jak AT24C04, zaszytą "preambułę" adresu), musiałem ustalić na nowo adresy sprzętowe slave'ów. Być może powodem niestabilnego działania układu (w pewnych warunkach) było zachwianie parametrów elektrycznych magistrali, nie pozwalające na poprawną transmisję danych? Nie wgłębiałem się, więc jest to sprawa do zbadania.
Poniżej schemat całego układu demonstracyjnego. Niestety, nie udało się zaprogramować i wykorzystać wszystkich jego możliwości - chyba pora przerzucić się na którąś z ATmeg...

Na koniec krótka konkluzja. Chcąc zbudować zegarek na ATtiny2313 nie musimy angażować do tego celu specjalizowanych układów, których programowa obsługa zaśmieci niepotrzebnie cenną pamięć mikrokontrolera - mamy przecież w naszym procesorku timer, który może generować przerwanie co jedną sekundę... ;-) Jednak zaletą zastosowania oddzielnego układu jest to, że zapewniając mu zasilanie (podtrzymanie) bateryjne, możemy mieć ciągły pomiar czasu nawet po wyłączeniu zasilania systemu mikroprocesorowego. Rozwiązanie takie zastosował kolega dołączając do RaspberryPi moduł zegara bazujący na bliźniaczym układzie PCF8563P - opis znajdziemy na jego blogu.

ERRATA:

Proszę koniecznie zajrzeć do wpisu: Programowanie AVR cz. 4,5: Poprawki związane z drobnym przeoczeniem.