a PCB of PCF8563-RTC with Grove-I2C for M5Stack and M5Atom synchronized with NTP
M5 シリーズ用に作成した RTC 基板です。水晶振動子 により高精度に時刻を刻みます。バッテリ・バックアップにより本体が電源オフの状態でも時刻を維持します。
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M5 仕様の Grove コネクタ
M5 製品の Grove コネクタ仕様（電源 5V, 信号レベル 3.3V）に合致します。Grove コネクタが 2 個あり、I2C デバイスの数珠つなぎができます。
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M5 製品と同仕様の RTC
M5Core2, M5StickC/C Plus, M5CoreInk, M5Paper, M5Camera/F/X に内蔵されている BM8563 と互換の RTC(PCF8563) を搭載し、M5 用の多くのソフトウェアを利用できます。
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INT, CLKO 信号出力
PCF8563(BM8563) の INT 信号、CLKO 信号を、基板上のピンソケットから取り出せます。これらの信号は 3.3V に 10kΩ でプルアップしています。基板上の LED（INT: 赤、CLKO： 緑）で信号オンを確認できます。
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時刻の精度を改善
基板上にトリマコンデンサを搭載し、時刻の精度を改善できます。出荷時には、以下の機器を用いて室温（15 - 25 ℃程度のどこか）にて調整済です。（※固定コンデンサ C4, トリマコンデンサ C5 はどちらか一方を実装します。トリマコンデンサを実装している場合、C4 には部品がありません。）
- 周波数カウンタ (1) を GPS 受信機 (2) の 1PPS 信号で校正
(1) 秋月電子通商「８桁周波数カウンターキット」 AE-FCOUNT3
(2) 秋月電子通商「ＧＰＳ受信機キット～」 AE-GYSFDMAXB
- RTC 基板の CLKO から 1Hz 信号を取り出し、1PPS の代わりに入力
- 周波数カウンタの表示が所定の値に近づく様、RTC 基板上のトリマを調整
RTC の使用にあたっては、一般に入手可能なライブラリを利用することができます。
他の I2C デバイスとの共存や、NTP との相互補完を想定したサンプルプログラムを作成し、BF-027 フォルダに置きました。詳細な説明は Qiita（参考を参照）にあります。これらのプログラムは M5Stack 社の RTC ユニットでも使用できます。
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BF_Pcf8563.h, BF_Pcf8563.cpp
RTC PCF8563(BM8563) にアクセスし、時刻、アラーム、タイマー、クロック出力などの機能を使用するためのドライバです。
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BF_Pcf8563Test.h, BF_Pcf8563Test.cpp
上記 BF_Pcf8563.cpp の機能をテストするプログラムです。
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BF_RtcxNtp.h, BF_RtcxNtp.cpp
RTC と NTP を相互補完的に使用するためのプログラムです。
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BF-027.ino
上記プログラムの使用例です。
- M5Stack または M5Atom で動作します。冒頭の #define で使用する方を残してコメントアウトしてください。
- M5Atomでは RTC の接続先を GROVE コネクタか、またはピンソケットのどちらかを選べます。setup() の rtcx.Begin(Wire1) または rtcx.Begin(Wire) の使用するほうを残してコメントアウトしてください。
(1) Qiita 「M5Atom, M5Stack Core 用の I2C リアルタイムクロック基板を作って動かす」
(2) Qiita 「ESP32 において NTP の時刻同期を捕まえて RTC を更新する」