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【蓝桥杯】【嵌入式组别】实时时钟RTC详解

实时时钟RTC

  • RTC简介
  • 程序设计

    • RTC简介

    1. 可以提供一个自动唤醒服务，让单片机从低功耗模式恢复到正常工作模式。
    2. RTC是一个独立BCD码（二进制编码的十进制数）的定时器和计数器。
    3. 可以提供时间，日期，年等信息
    4. 只要外部的供电电压还在供电范围，RTC就不会停止计数
    5. 数字校准精度高
    6. RTC的时钟源可以选择LSE或者HSI（都是外部晶振）
    7. RTC也可以选择内部的LSI32位慢速时钟源

    程序设计

    1. 【模板】作为STM32CUBEMX生成代码的工程;
    2. 启用RTC的时钟、日历功能;
    3. 根据需求，配置RTC的时钟、初始化状态，并把输入到RTC模块的时钟配置成1Hz!
    4. 将rtc.c 和rtc.h移植到【编程工程】
      4.1main.c包含#include“rtc.h”
      4.2 stm32g4xx hal confh 中启动RTC模块
      4.3 时钟初始化，一定要初始化LSI作为RTC的时钟源
      4.4 调用HAL RTC GetTime和HAL RTC GetDate获取时间和日期!

    找到timers下面的RTC，然后勾选前面两个选项，就会开启RTC的时钟源和计时功能：

    然后我们可以看到时钟树中已经默认配置时钟源为LSI（32khz内部低速时钟），就保持默认即可。

    下一步就是配置分频值和预分频值，使得RTC的频率为1HZ。

    此处给出的默认的分频值和预分频值的分频是：
    128*256=32768（分频是从0开始的，所以127其实分频是128），也就是如果RTC接的晶振频率是32768HZ，那么经过127的预分频和255的分频之后，RTC的频率就是1HZ。
    但是我们现在接的时钟源是32KHZ，所以这个值是有问题的。所以我们应该改这两个值。
    比如改成31和999就可以了。

    然后下面的一些参数可以按照如下设置，便于我们观察现象：

    之后就可生成代码，然后进行移植了。
    最重要的要记住的一点就是RTC的移植还要带一步初始化LSI为RTC的时钟源：
    就是用模板里面的main.c中的下面这段程序：

       /** Initializes the peripherals clocks
  */
  PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_RTC|RCC_PERIPHCLK_ADC12;
  PeriphClkInit.Adc12ClockSelection = RCC_ADC12CLKSOURCE_SYSCLK;
  PeriphClkInit.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_LSI;

  if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

    替换掉编程文件main.c中的下面这段：

        /** Initializes the peripherals clocks
  */
  PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC12;
  PeriphClkInit.Adc12ClockSelection = RCC_ADC12CLKSOURCE_SYSCLK;
  if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

    然后编写RTC的启动程序：

    RTC_TimeTypeDef rtc_time;
RTC_DateTypeDef rtc_date;
void RTC_Process(void)
{
	HAL_RTC_GetTime(&hrtc,&rtc_time,RTC_FORMAT_BIN);
	HAL_RTC_GetDate(&hrtc,&rtc_date,RTC_FORMAT_BIN);
}

    完整的main.c如下：

    /* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * <h2><center>&copy; Copyright (c) 2021 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.</center></h2>
  *
  * This software component is licensed by ST under BSD 3-Clause license,
  * the "License"; You may not use this file except in compliance with the
  * License. You may obtain a copy of the License at:
  *                        opensource.org/licenses/BSD-3-Clause
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "gpio.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "i2c.h"
#include "dac.h"
#include "rtc.h"
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

//Led执行程序
__IO uint32_t ledTick =0,keyTick=0;
u8 led_ctrl=0xff;
void LED_Process(void)
{
	if(uwTick-ledTick<500)return;
	ledTick=uwTick;
	LED_Control(led_ctrl);
	led_ctrl=~led_ctrl;
}

//KEY
void KEY_Process(void)
{
	if(uwTick-keyTick<10)return;
	keyTick=uwTick;
	Key_Read();
//	if(Trg&0x01)
//	{
//	LED_Control(0x01);
//	}
	if(Trg)
	{
		LED_Control(Trg);
	}
}

//EEPROM
u8 val_24c02=0;

//DAC
u16 dac_ch1_val,dac_ch2_val;
void DAC_Process(void)
{
	  dac_ch1_val=(1.1f/3.3f*4095);//输出1.1V
	  dac_ch2_val=(2.1f/3.3f*4095);//输出2.2V
	
    HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_R,dac_ch1_val);//0->0V;4095->3.3V
		HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_1);
	
	  HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_2,DAC_ALIGN_12B_R,dac_ch2_val);//0->0V;4095->3.3V
		HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_2);
}

//RTC
RTC_TimeTypeDef rtc_time;
RTC_DateTypeDef rtc_date;
void RTC_Process(void)
{
	HAL_RTC_GetTime(&hrtc,&rtc_time,RTC_FORMAT_BIN);
	HAL_RTC_GetDate(&hrtc,&rtc_date,RTC_FORMAT_BIN);
}

//LCD
void LCD_Process(void)
{
	u8 display_buf[20];
	
	sprintf((char*)display_buf,"%02d-%02d-%02d",rtc_time.Hours,rtc_time.Minutes,rtc_time.Seconds);
	LCD_DisplayStringLine(Line0,display_buf);
	
	sprintf((char*)display_buf,"%04d-%02d-%02d",rtc_date.Year,rtc_date.Month,rtc_date.Date);
	LCD_DisplayStringLine(Line1,display_buf);
	
	sprintf((char*)display_buf,"EEPROM:%d",val_24c02);
  LCD_DisplayStringLine(Line2,display_buf);//输出百分号：%
	
}

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	
	LCD_Init();
	LED_Control(0x00);
	MX_DAC1_Init();
	MX_RTC_Init();
	I2CInit();
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
	
	LCD_Clear(Blue);
	LCD_SetBackColor(Blue);
	LCD_SetTextColor(White);
	EEPROM_Write(0x10,0x55);
	val_24c02=EEPROM_Read(0x10);
	
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
    LED_Process();
		KEY_Process();
		DAC_Process();
		RTC_Process();
		LCD_Process();
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
  /** Configure the main internal regulator output voltage
  */
  HAL_PWREx_ControlVoltageScaling(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);
  /** Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = RCC_PLLM_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 20;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = RCC_PLLQ_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = RCC_PLLR_DIV2;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_3) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
	
	 /** Initializes the peripherals clocks
  */
  PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_RTC|RCC_PERIPHCLK_ADC12;
  PeriphClkInit.Adc12ClockSelection = RCC_ADC12CLKSOURCE_SYSCLK;
  PeriphClkInit.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_LSI;

  if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
	
}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */

  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     tex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

    作者：兜兜里有好多糖

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