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Lire une RTC DS1307 virtuelle avec le Raspberry Pi Pico en I2C

Introduction

Vous avez toujours voulu ajouter une horloge temps réel (RTC) à votre projet sans avoir le matériel sous la main ? Avec Velxio, vous pouvez simuler une lecture complète d’une RTC I2C en utilisant un Raspberry Pi Pico et une DS1307 virtuelle — le tout dans votre navigateur. Dans ce tutoriel, nous allons parcourir le circuit, le code et les concepts clés pour que vous puissiez utiliser la communication I2C en toute confiance dans vos propres projets.

Présentation du circuit

Commençons par examiner le circuit. Ouvrez l’exemple dans Velxio et vous verrez les composants suivants :

Schéma du circuit pico-i2c-rtc-read sur le canevas du simulateur Velxio

Le circuit est simple : un Raspberry Pi Pico (nano-rp2040) est connecté à deux LED et à une RTC DS1307 virtuelle (non représentée comme un composant séparé — la RTC est intégrée à la simulation). Les LED servent d’indicateurs visuels pour l’activité I2C.

Les deux LED partagent la même masse (GND.1). Le bus I2C est constitué des lignes SDA (données) et SCL (horloge). La RTC DS1307 est connectée en interne à ces lignes à l’adresse 0x68. Les LED ne sont pas strictement nécessaires pour la communication I2C, mais elles donnent un repère visuel indiquant que les lignes basculent.

Pour construire ce circuit vous-même, vous pouvez utiliser le sélecteur de composants Velxio :

Fenêtre modale du sélecteur de composants Velxio parcourant les pièces par catégorie

Recherchez “Raspberry Pi Pico” et “LED”, puis câblez-les comme décrit. La barre d’outils du canevas vous permet de zoomer et de disposer les composants :

Barre d'outils du canevas Velxio au-dessus de la zone de simulation

Explication du code

Plongeons maintenant dans le code. Le sketch utilise la bibliothèque Wire (intégrée) pour communiquer avec la DS1307 via I2C. Voici le code complet :

// Raspberry Pi Pico — I2C DS1307 RTC Read
// Reads time from virtual RTC at address 0x68

#include <Wire.h>

byte bcdToDec(byte val) {
  return ((val >> 4) * 10) + (val & 0x0F);
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(500);
  Wire.begin();
  Serial.println("=== Pico I2C RTC Read ===");
  Serial.println("Reading DS1307 at 0x68 (system time)");
  Serial.println();
}

void loop() {
  // Set register pointer to 0
  Wire.beginTransmission(0x68);
  Wire.write(0x00);
  Wire.endTransmission();

  // Read 7 bytes: sec, min, hr, dow, date, month, year
  Wire.requestFrom(0x68, 7);
  if (Wire.available() >= 7) {
    byte sec   = bcdToDec(Wire.read() & 0x7F);
    byte min   = bcdToDec(Wire.read());
    byte hr    = bcdToDec(Wire.read() & 0x3F);
    byte dow   = bcdToDec(Wire.read());
    byte date  = bcdToDec(Wire.read());
    byte month = bcdToDec(Wire.read());
    byte year  = bcdToDec(Wire.read());

    const char* days[] = {"", "Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"};

    Serial.print("Time: ");
    if (hr < 10) Serial.print('0'); Serial.print(hr); Serial.print(':');
    if (min < 10) Serial.print('0'); Serial.print(min); Serial.print(':');
    if (sec < 10) Serial.print('0'); Serial.print(sec);
    Serial.print("  Date: ");
    Serial.print(days[dow]); Serial.print(' ');
    if (date < 10) Serial.print('0'); Serial.print(date); Serial.print('/');
    if (month < 10) Serial.print('0'); Serial.print(month); Serial.print('/');
    Serial.print("20"); if (year < 10) Serial.print('0'); Serial.println(year);
  } else {
    Serial.println("RTC not responding!");
  }

  delay(1000);
}

Comment ça fonctionne

  1. Configuration : Nous démarrons la communication série à 115200 bauds et initialisons le bus I2C avec Wire.begin(). La DS1307 se trouve à l’adresse 0x68.

  2. Boucle : Chaque seconde, nous :

    • Envoyons un beginTransmission à l’adresse 0x68, écrivons 0x00 (le pointeur de registre vers le registre des secondes), puis endTransmission.
    • Demandons 7 octets à la RTC avec Wire.requestFrom(0x68, 7).
    • Lisons chaque octet et convertissons du BCD (décimal codé en binaire) en décimal à l’aide de la fonction auxiliaire bcdToDec.
    • Formatons et affichons l’heure et la date dans le moniteur série.

  3. Conversion BCD : La DS1307 stocke les valeurs de temps au format BCD. Par exemple, l’octet 0x45 représente 45 en BCD (4*10 + 5 = 45). La fonction bcdToDec extrait le chiffre des dizaines (nibble haut) et le chiffre des unités (nibble bas) et les combine.

  4. Masquage : Nous appliquons des masques à certains registres :

    • Secondes : & 0x7F efface le bit CH (arrêt de l’horloge).
    • Heures : & 0x3F efface le bit de mode 12/24 heures (en supposant le mode 24 heures).

Concepts clés

Pièges courants et conseils de débogage

Extensions suggérées

Essayez par vous-même !

Prêt à expérimenter ? Ouvrez l’exemple en direct dans Velxio et lancez la simulation. Vous verrez l’heure s’afficher dans le moniteur série chaque seconde. Modifiez le code pour changer l’intervalle de mise à jour ou ajouter de nouvelles fonctionnalités.

Lancer l’exemple de lecture RTC I2C sur Pico

Bonne simulation !

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David Montero

Écrit par

David Montero

Creator of Velxio, the open-source circuit and Arduino simulator.

GitHub velxio.dev

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