代码收藏家 使用STM32制作数字温度计
一、读取STM32F103C8T6 内部的时钟，日历，通过串口输出到PC上位机
1. STM32F103的RTC（实时时钟）原理
STMicroelectronics的STM32F103系列是一系列基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器，其中包含了实时时钟（RTC）模块，用于提供精确的实时时钟和日期信息。以下是STM32F103的RTC原理的基本概述：
RTC模块的基本结构：
RTC时钟源： RTC模块的时钟源可以选择使用低速外部晶体振荡器（LSE）或低速内部振荡器（LSI）。LSE通常连接到32.768kHz的外部晶振，提供高精度的时钟。
时钟和日历计数器： RTC模块包含一个32位的时钟和日历计数器，用于存储秒、分钟、小时、日期、月份和年份等信息。这些计数器可以通过读写相关寄存器进行配置和访问。
时钟和日历分频器： 时钟和日历分频器允许将RTC时钟频率分频为不同的时间单元，例如秒、分钟、小时等。这有助于准确计时和日期跟踪。
RTC中断： RTC模块可以产生不同类型的中断，例如秒中断、闹钟中断等。这些中断可以用于唤醒系统、进行时间戳记录等应用。
RTC的工作原理：
时钟初始化： 在使用RTC之前，需要对RTC时钟源进行初始化。可以选择使用外部晶振（LSE）或内部振荡器（LSI），并配置相应的时钟分频器。
时钟和日期设置： 可以通过写入寄存器设置RTC的初始时间和日期。这包括秒、分钟、小时、日期、月份和年份等信息。
时钟运行： 一旦配置完成，启动RTC时钟，它开始从初始时间点递增。RTC模块负责自动更新时钟和日期计数器。
中断处理： RTC模块可以配置为在达到特定时间或日期时生成中断。中断可以用于唤醒系统、进行特定任务等。
备份寄存器： RTC模块通常提供一些备份寄存器，用于存储在备份电源下保持的持久性数据。这对于在系统掉电时保留一些关键信息非常有用。
校准： RTC模块通常允许进行时钟的校准，以确保高精度的时间计数。
低功耗模式： RTC模块通常能够在系统进入低功耗模式时继续运行，以提供实时时钟功能。
通过合理配置和使用STM32F103的RTC模块，可以实现准确、稳定的实时时钟功能，适用于各种需要时间跟踪和日期计算的应用场景。
2.使用STM32CubeMX配置项目
1.在STM32CubeMX中选择相应芯片
这里使用STM32F103C8芯片进行实现
2.配置RCC
3.配置RTC
4.配置USART1
8.配置时钟
9.在项目设置中进行如下设置
设置完成后，点击右上角GENERATE CODE 进行输出。
3、在keil中进行编程
1.修改main.c文件
配置头文件
编写函数fputc
在while中编写代码
2.编译
3.烧录
4.效果展示
二、使用OLED显示AHT20的温度和湿度，日历
1.编写bsp_i2c.c中的read_AHT20函数
void read_AHT20(void)
{
uint8_t i;
for(i=0; i<6; i++)
{
readByte[i]=0;
}
//-------------
I2C_Start();
I2C_WriteByte(0x71);
ack_status = Receive_ACK();
readByte[0]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[1]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[2]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[3]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[4]= I2C_ReadByte();
Send_ACK();
readByte[5]= I2C_ReadByte();
SendNot_Ack();
//Send_ACK();
I2C_Stop();
//--------------
if( (readByte[0] & 0x68) == 0x08 )
{
H1 = readByte[1];
H1 = (H1<<8) | readByte[2];
H1 = (H1<<8) | readByte[3];
H1 = H1>>4;
H1 = (H1*1000)/1024/1024;
T1 = readByte[3];
T1 = T1 & 0x0000000F;
T1 = (T1<<8) | readByte[4];
T1 = (T1<<8) | readByte[5];
T1 = (T1*2000)/1024/1024 - 500;
AHT20_OutData[0] = (H1>>8) & 0x000000FF;
AHT20_OutData[1] = H1 & 0x000000FF;
AHT20_OutData[2] = (T1>>8) & 0x000000FF;
AHT20_OutData[3] = T1 & 0x000000FF;
}
else
{
AHT20_OutData[0] = 0xFF;
AHT20_OutData[1] = 0xFF;
AHT20_OutData[2] = 0xFF;
AHT20_OutData[3] = 0xFF;
printf("lyy");
}
t=T1/10;
t1=T1%10;
a=(float)(t+t1*0.1);
h=H1/10;
h1=H1%10;
b=(float)(h+h1*0.1);
sprintf(strTemp,"%.1f",a);
sprintf(strHumi,"%.1f",b);
GUI_ShowCHinese(16,00,16,"温湿度",1);
GUI_ShowCHinese(16,20,16,"温度",1);
GUI_ShowString(53,20,strTemp,16,1);
GUI_ShowCHinese(16,38,16,"湿度",1);
GUI_ShowString(53,38,strHumi,16,1);
delay_ms(1500);
delay_ms(1500);
}
2.编写main.c文件
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "bsp_i2c.h"
#include "sys.h"
#include "oled.h"
#include "gui.h"
#include "test.h"
int main(void)
{
delay_init();
uart_init(115200);
IIC_Init();
NVIC_Configuration();
OLED_Init();
OLED_Clear(0);
while(1)
{
read_AHT20_once();
OLED_Clear(0);
delay_ms(1500);
}
}
3.在oledfont.h文件中输入
例：
"温",0x00,0x00,0x23,0xF8,0x12,0x08,0x12,0x08,0x83,0xF8,0x42,0x08,0x42,0x08,0x13,0xF8,
0x10,0x00,0x27,0xFC,0xE4,0xA4,0x24,0xA4,0x24,0xA4,0x24,0xA4,0x2F,0xFE,0x00,0x00,/*"ÎÂ",0*/
"度",0x01,0x00,0x00,0x80,0x3F,0xFE,0x22,0x20,0x22,0x20,0x3F,0xFC,0x22,0x20,0x22,0x20,
0x23,0xE0,0x20,0x00,0x2F,0xF0,0x24,0x10,0x42,0x20,0x41,0xC0,0x86,0x30,0x38,0x0E,/*"¶È",0*/
4.实现效果
三、总结
实验首先涉及到硬件的连接，包括选择合适的温度传感器并将其连接到STM32微控制器。在此过程中，我学到了如何正确选择传感器，并理解了不同传感器的工作原理和特性STM32CubeMX和HAL库的使用提供了便捷的配置和初始化工具。通过图形界面进行引脚分配、时钟配置等操作，极大地简化了初始化过程，减少了出错的可能性。大多数数字温度传感器使用I2C或SPI等通信协议与微控制器进行数据交互。在实验中，我学到了如何在STM32中配置和使用这些通信接口，以确保可靠的数据传输。利用串口通信或者LCD等外设，实现了实时监控和显示温度数据。这提供了一种方便的方式，可以随时了解系统测量到的温度值。
四、参考
STM32通过RTC实现日历
作者：Yokuershi
