Hardware:dbox2:RealTimeClock

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Vorlage:Debug Warnung


Allgemeines

Achtung: Obwohl die hier beschriebene Hardwareerweiterung funktioniert, ist bisher noch keine offizielle Softwareunterstützung vorhanden. Es wird aber daran gearbeitet ;)

Vor allem in Verbindung mit zeitgesteuerten Aufnahmen ist eine zuverlässige Systemzeit unerlässlich. Da die Boxen im Gegensatz zu PCs über keine batteriegepufferte Echtzeituhr (Real Time Clock, RTC) verfügen, muss die aktuelle Uhrzeit aus dem empfangenen Datenstrom extrahiert und dem System mitgeteilt werden. Das funktioniert natürlich nur, wenn die Sender diese Information auch korrekt übermitteln, was leider oft nicht der Fall ist. Wird die Box für eine Aufnahme aus dem Stand-By aufgeweckt und startet auf einem Sender, der die Uhrzeit nicht oder fehlerhaft übermittelt, dann kann dies die Aufnahme verhindern und/oder die komplette Timerliste verändern.

Um dieses Problem zu lösen, gibt es verschiedene Maßnahmen:

  • Vor jede Aufnahme wird ein Umschalttimer auf einen Sender angelegt, der die Zeitinformationen korrekt übermittelt
  • Beim Start der Box wird die Systemzeit über NTP gesetzt, der Server kann sich dabei im lokalen Netz oder dem Internet befinden
  • es wird eine RTC in die Box eingebaut, wie es auf dieser Seite beschrieben ist :)


Bauteile

Die Schaltung besteht nur aus sehr wenigen Bauteilen, die überall zu bekommen sein sollten. Hier ist eine Liste mit den zugehörigen Bestellnummern von Reichelt.

  Menge    Bauteil    Bestellnummer 
  1     Knopfzellenhalter für Ø 20 mm     KZH 20-1  
  1     Real Time Clock für I2C     DS 1307  
  1     Lithium-Knopfzelle, 3 Volt     CR 2032  
  1     IC-Sockel, 8-polig     GS 8  
  1     Uhrenquarz, 32,768kHz     0,032768  
  3     Widerstand, 4,7kOhm     1/4W 4,7K  
  1     Stiftleiste     SL 2X10G 2,54  
  2     Kupplungs-Leergehäuse, 2-polig     PSK 254/2W  
  1     Crimpkontakte     PSK-Kontakte 
  1     Flachbandkabel     AWG 28-08G 3m  

Je nachdem, wie man die Schaltung aufbauen (Lochraster, gedruckte Schaltung,...) und anschließen möchte (Pfostenstecker, Lötpads,...), ist die Einkaufsliste zu modifizieren und/oder zu ergänzen.


Schaltplan

Der Schaltplan geht direkt aus dem Datenblatt der RTC hervor und ist sehr einfach. Trotzdem gibt es den Schaltplan sowie ein Platinenlayout als Eagledateien zum Download, die auch mit der Freewareversion geöffnet werden können. Alternativ ist auch eine Postscriptdatei verfügbar.


Zusammenbau der Schaltung

Wie üblich sind zuerst die flachen Bauteile einzulöten, dann die höheren. Beim Batteriehalter auf richtige Polung achten, ebenso sollte der IC(-Sockel) richtigherum eingesetzt werden. Am besten markiert man auf der Bestückungsseite der Platine nochmals die Anschlüsse (GND/+5V und SDA/SCL) und die Anschlussstecker, falls diese nicht verpolungssicher sind.


Anschluss an die Box

Bevor die Box geöffnet wird, bitte den Netzstecker ziehen! Danach muss trotzdem berücksichtigt werden, dass das Netzteil nach Abnehmen des Deckels ungeschützt ist und auch ohne Verbindung zum Stromnetz tödliche Spannungen führen kann!

Die RTC benötigt im Betrieb eine Spannung von +5V, um die Uhrzeit lesen und schreiben zu können. Fällt die Betriebsspannung unter eine bestimmte Grenze, dann wird auf Batteriebetrieb umgeschaltet und es wird intern nur noch die Uhrzeit aktualisiert. Die +5V können an verschiedenen Stellen abgegriffen werden, die folgenden Abschnitte zeigen mögliche Stellen für die verschiedenen Boxmodelle.

Die Kommunikation mit der RTC findet über den I2C-Bus statt. Da die verschiedenen Chips der Box auch über diesen Bus kommunizieren, wird die Schaltung einfach als weiterer Slave daran angeschlossen. Je nach Boxmodell sind auch hier unterschiedliche Anschlussmöglichkeiten vorhanden.

Da mich mir nicht sicher bin, ob alle Modelle die gleichen oder anschlusskompatible Chips verwenden, habe ich für jeden Hersteller eine eigene Sektion erstellt. Ggf. sind diese zusammenzufassen oder komplett zu löschen.


Stromversorgung

Nokia


Stop hand.png An dieser Stelle muss noch Text rein.


Philips


Stop hand.png An dieser Stelle muss noch Text rein.


Sagem

Am Transceiverchip kann die benötigte Spannung abgegriffen werden. Die Pins 32 und 28 bieten sich an, da Pin 32 am äusseren Rand liegt und sich so etwas einfacher löten lässt. Pin 28 liegt zwischen Pin 29 und Pin 27, die ebenfalls an VCC angeschlossen sind.

Anschluss an Pin 32 (GND) und Pin 28 (+5V).


I2C-Bus

Nokia


Stop hand.png An dieser Stelle muss noch Text rein.


Philips


Stop hand.png An dieser Stelle muss noch Text rein.


Sagem

SDA und SCL des I2C-Buses können am Frontprozessor abgegriffen werden. Da hier beide Pins dicht nebeneinander liegen ist es je nach Fähigkeiten besser, nur eine Leitung am FP anzulöten und die andere bis zu einer weiteren Anschlussmöglichkeit weiterzuverfolgen (rote Punkte in den Bildern).

Anschluss an den I2C-Bus (Übersicht)
Anschluss an den I2C-Bus: Pin 13 (SDA) und Pin 14 (SCL) des Frontprozessors.
Alternativer Anschluss an SCL des I2C-Buses.


Einbau

Damit die Platine nicht irgendwo in der Box herumliegt, wurde sie an die Halterung für die Cardreader geschraubt. Die verwendeten Kupplungsgehäuse für den Anschluss der Stromversorgung und I2C-Datenleitungen sind sehr hoch, so dass sie auf einer Seite etwas eingeschnitten wurden, um die Leitungen abgewinkelt herausführen zu können. Zusätzlich wurde die Platine von unten an die Halterung angeschraubt, damit ausreichend Platz zum Deckel bleibt.

RTC fertig eingebaut


FAQ

Q: Die Box kann zeitgesteuerte Aufnahmen durchführen, dann muss sie die Uhrzeit doch kennen. Wozu muss man dann eine Uhr einbauen?

A: Die zeitgesteuerte Aufnahme wird nicht über den Abgleich der aktuellen Uhrzeit mit der programmierten Uhrzeit durchgeführt, da die Box wie bereits erwähnt keine richtige Uhr eingebaut hat. Sie hat aber einen Timer, der Sekunden zählen kann. Wenn man eine zeitgesteuerte Aufnahme programmiert hat und die Box herunterfährt, dann wird die Differenz zwischen aktueller Uhrzeit und Aufnahmeuhrzeit ermittelt und der Timer so eingestellt, dass die Box nach Ablauf dieser Zeitspanne wieder aufwacht. Damit lässt sich die Verfügbarkeit einer (in begrenztem Maße) korrekten Uhrzeit bei Systemstart nicht sicherstellen, die in dieser Anleitung eingebaute RTC dagegen läuft auch bei Trennung vom Stromnetz weiter.


Danksagung

Vielen Dank an tmbinc, Npq und SatMan, ohne deren (nächtliche) Hilfe dieses Projekt nicht erfolgreich hätte beendet werden können.



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