初学者
10 分钟

使用 DS1307 和 STM32G071RB 提供高精度实时时钟和日历功能

电池备份的实时时钟解决方案,确保持续跟踪

RTC 24 Click with Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

已发布 7月 01, 2025

点击板

RTC 24 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G071RB

通过强大的实时时钟功能,确保数据记录器和计量系统始终保持精准时间戳

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RTC 24 Click 基于 Analog Devices 的 DS1307 串行实时时钟(RTC)模块,集成 64x8 位电池供电非易失性 SRAM,并具备完整的 BCD 编码时钟/日历功能。该板为嵌入式应用提供高度精准的实时时钟与日历功能,即使在断电期间也能持续计时,确保时间数据完整无误。DS1307 支持完整的时间记录,包括秒、分、时、星期、日期、月份与年份,并内建逻辑自动处理每月结束的日期调整,能够识别少于 31 天的月份并支持闰年补偿(有效至 2100 年)。设备支持 24 小时与 12 小时制(带 AM/PM 指示),可灵活适配不同地区或应用的时间显示需求。该 Click 板采用支持 MIKROE 全新结构特性的 “Click Snap” 格

式。与传统 Click 板不同,Click Snap 设计允许用户断开 PCB,将主传感器区域独立出来进行灵活部署。通过访问 Snap 区域 1–8 号引脚,DS1307 可实现自主运行。此外,Snap 区域还预留固定螺丝孔位,方便将其可靠安装在所需位置。与主控 MCU 的通信通过标准 I2C 接口实现,确保集成过程简便、数据传输可靠。除 I2C 引脚外,RTC 24 Click 还使用 SQW 引脚,可输出四种可选的方波频率:1Hz、4kHz、8kHz 或 32kHz。此功能不仅可用于提供准确的时钟信号,还能作为复杂系统中同步用途的输出驱动。板载还集成了 VBAT SEL 开关,用于选择 RTC 模块的备用电源。用户可在板载锂电池与通过 VEXT 引脚提供的外

部 3V 后备电源之间切换,以实现灵活的供电管理。DS1307 内建电源检测电路,在主电源断电时会自动切换至所选备用电源,持续保持计时功能不中断。丰富的功能使 RTC 24 Click 成为数据记录器、计量系统、工业自动化以及所有需持续稳定实时时间追踪的嵌入式系统的理想解决方案。该 Click board™ 支持 3.3V 或 5V 逻辑电压工作,可通过 VCC SEL 跳线进行选择,兼容不同电压等级的 MCU 接口。此外,该板附带开发库,包含易于使用的函数与示例代码,供开发人员参考与快速集成使用。

RTC 24 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G071RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

36864

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
ID COMM
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Square-Wave Output
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

RTC 24 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G071RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

RTC 24 Click 演示应用程序使用 NECTO Studio开发,确保与 mikroSDK 的开源库和工具兼容。该演示设计为即插即用,可与所有具有 mikroBUS™ 插座的 开发板、入门板和 mikromedia 板完全兼容,用于快速实现和测试。

示例描述
本示例演示如何使用 RTC 24 Click 板来初始化设备并设置当前的时间与日期。程序将持续读取并每秒通过方波引脚更新并显示当前时间与日期。

关键功能:

  • rtc24_cfg_setup - 初始化 Click 配置结构体为默认值。

  • rtc24_init - 初始化 RTC 24 Click 所需的全部引脚和外设。

  • rtc24_default_cfg - 执行 RTC 24 Click 的默认配置。

  • rtc24_set_time - 设置 RTC 中的当前时间(小时、分钟、秒)。

  • rtc24_read_time - 读取 RTC 中的当前时间(小时、分钟、秒)。

  • rtc24_read_date - 读取 RTC 中的当前日期(日期、星期、月份、年份)。

应用初始化
初始化日志记录器与 RTC 24 Click 驱动程序,应用默认配置,并设置起始时间与日期。

应用任务
等待 1Hz 方波信号的到来,每次触发后读取并显示当前的时间与日期。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief RTC 24 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the RTC 24 Click board by initializing
 * the device and setting up the current time and date. It continuously
 * reads and displays the updated time and date every second using the square wave pin.
 *
 * The demo application is composed of two sections:
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the logger and the RTC 24 Click driver, applies the default configuration,
 * and sets the starting time and date.
 *
 * ## Application Task
 * Waits for a 1 Hz square wave signal and then reads and displays the current time and date.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rtc24.h"

static rtc24_t rtc24;
static log_t logger;
static rtc24_time_t time;
static rtc24_date_t date;

/**
 * @brief RTC 24 get day of week name function.
 * @details This function returns the name of day of the week as a string.
 * @param[in] ctx : Click context object.
 * See #rtc24_t object definition for detailed explanation.
 * @param[in] day_of_week : Day of week decimal value.
 * @return Name of day as a string.
 * @note None.
 */
static uint8_t *rtc24_get_day_of_week_name ( uint8_t day_of_week );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    rtc24_cfg_t rtc24_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 124200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    rtc24_cfg_setup( &rtc24_cfg );
    RTC24_MAP_MIKROBUS( rtc24_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == rtc24_init( &rtc24, &rtc24_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( RTC24_ERROR == rtc24_default_cfg ( &rtc24 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    time.hour = 23;
    time.minute = 59;
    time.second = 50;
    if ( RTC24_OK == rtc24_set_time ( &rtc24, &time ) )
    {
        log_printf( &logger, " Set time: %.2u:%.2u:%.2u\r\n", 
                    ( uint16_t ) time.hour, ( uint16_t ) time.minute, ( uint16_t ) time.second );
    }
    date.day_of_week = RTC24_TUESDAY;
    date.day = 31;
    date.month = 12;
    date.year = 24;
    if ( RTC24_OK == rtc24_set_date ( &rtc24, &date ) )
    {
        log_printf( &logger, " Set date: %s, %.2u.%.2u.20%.2u.\r\n", 
                    rtc24_get_day_of_week_name ( date.day_of_week ),
                    ( uint16_t ) date.day, ( uint16_t ) date.month, ( uint16_t ) date.year );
    }

    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    // Wait for a square wave output configured at 1 Hz
    while ( rtc24_get_sqw_pin ( &rtc24 ) );
    while ( !rtc24_get_sqw_pin ( &rtc24 ) );

    if ( RTC24_OK == rtc24_read_time ( &rtc24, &time ) )
    {
        log_printf( &logger, " Time: %.2u:%.2u:%.2u\r\n", 
                    ( uint16_t ) time.hour, ( uint16_t ) time.minute, ( uint16_t ) time.second );
    }
    if ( RTC24_OK == rtc24_read_date ( &rtc24, &date ) )
    {
        log_printf( &logger, " Date: %s, %.2u.%.2u.20%.2u.\r\n\n", 
                    rtc24_get_day_of_week_name ( date.day_of_week ),
                    ( uint16_t ) date.day, ( uint16_t ) date.month, ( uint16_t ) date.year );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

static uint8_t *rtc24_get_day_of_week_name ( uint8_t day_of_week )
{
    switch ( day_of_week )
    {
        case RTC24_MONDAY:
        {
            return "Monday";
        }
        case RTC24_TUESDAY:
        {
            return "Tuesday";
        }
        case RTC24_WEDNESDAY:
        {
            return "Wednesday";
        }
        case RTC24_THURSDAY:
        {
            return "Thursday";
        }
        case RTC24_FRIDAY:
        {
            return "Friday";
        }
        case RTC24_SATURDAY:
        {
            return "Saturday";
        }
        case RTC24_SUNDAY:
        {
            return "Sunday";
        }
        default:
        {
            return "Unknown";
        }
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

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资源

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