在嵌入式项目中使用超低功耗实时时钟模块,实现精准的时间和日期追踪
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硬件概览
它是如何工作的?
RTC 15 Click 基于 Micro Crystal 推出的 RV-8263-C8,这是一款标准的商用级实时时钟/日历模块,以其超低功耗和高精度而闻名。该 CMOS 器件以 32.768kHz 晶振运行,内置偏移寄存器,可微调频率偏差,确保在长期应用中实现可靠的时间保持。它通过 I2C 接口与主控 MCU 通信,支持自动寄存器地址递增,提升数据访问效率。尽管体积小巧、重量极轻,该模块依然提供完整的日历功能,包括对年份、月份、日期、星期、小时、分钟和秒的追踪,并支持 2000 至 2099 年间的自动闰年校正。此外,还内建定时器和闹钟功能,适用于物联网系统、工业与汽车应用、计量设备、医疗装置及可穿戴与便携式电子产品等多种场景。RTC 15 Click 采用 MIKROE 最新引入
的 Click Snap 结构设计。与标准 Click 板不同,ClickSnap 允许用户将主传感器区域从 PCB 上拆分出来,形成可独立使用的 Snap 子板,从而大幅拓展应用灵活性。拆分后,RV-8263-C8 可通过标记为 1–8 的引脚直接获取所需信号,实现独立运行。Snap 区域还包含一个固定位置的螺丝孔,便于用户将其固定在目标位置。该 Click 板™ 支持最高 400kHz 的 I2C 通信速度,确保与主控 MCU 的快速数据交换。除了 I2C 引脚外,还包含 EN 引脚,用于控制板载 MAX40200 理想二极管(此处作为电源开关使用),以及 INT 中断引脚,用于输出闹钟、中断计时、半分钟或分钟中断、倒计时和补偿中断信号。EN 引脚激活时,MAX40200 向传感器供电,使传感器可根据需要
进行启用或关闭,特别适用于低功耗和电池供电应用。此外,RTC 15 Click 提供未焊接的 OUT 引脚,用于输出时钟信号,并可通过 CLE 引脚控制。当 CLE 引脚为高电平时,OUT 引脚会输出可选方波信号,频率包括 32.768kHz(默认)、16.384kHz、8.192kHz、4.096kHz、2.048kHz、1.024kHz 或 1Hz,满足不同的定时需求;若 CLE 引脚为低电平,则 OUT 引脚保持低电平,关闭时钟输出。本板支持 3.3V 或 5V 逻辑电平,通过 VCC SEL 跳线进行选择,确保兼容不同电压等级的 MCU。此外,该 Click 板™ 还附带配套的软件库及示例代码,为后续开发提供便利。
功能概述
开发板
EasyPIC v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持许多高引脚计数的8位PIC微控制器,来自Microchip,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次集成的调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,EasyPIC v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何时候都能访问。
EasyPIC v8 开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了先进的集成CODEGRIP程 序/调试模块,该模块提供许多有价值的编程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成外,该板还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB DEVICE和CAN也包括在内,包括 广受好评的mikroBUS™标准、两种显示选项(图形和
基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座。这些插座覆盖了从最小的只有八个至四十个引脚的8位PIC MCU的广泛范围。EasyPIC v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
PIC
MCU 内存 (KB)
64
硅供应商
Microchip
引脚数
40
RAM (字节)
3728
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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 15 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 15 Click 板,初始化设备并设置当前的时间与日期。程序通过定时器倒计时中断引脚,每秒持续读取并显示更新后的时间与日期。
关键功能:
rtc15_cfg_setup
- 初始化 Click 配置结构为默认初始值。rtc15_init
- 初始化使用此 Click 板所需的所有引脚和外设。rtc15_default_cfg
- 执行 RTC 15 Click 板的默认配置。rtc15_set_time
- 设置 RTC 当前时间(小时、分钟、秒)。rtc15_read_time
- 读取 RTC 当前时间(小时、分钟、秒)。rtc15_read_date
- 读取 RTC 当前日期(日、星期、月、年)。
应用初始化
初始化日志模块和 RTC 15 Click 驱动器,应用默认配置,并设置起始时间与日期。
应用任务
等待 1Hz 中断信号触发后,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 15 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of the RTC 15 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 timer
* countdown interrupt pin.
*
* The demo application is composed of two sections:
*
* ## Application Init
* Initializes the logger and the RTC 15 Click driver, applies the default configuration,
* and sets the starting time and date.
*
* ## Application Task
* Waits for a 1 Hz interrupt signal and then reads and displays the current time and date.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rtc15.h"
static rtc15_t rtc15;
static log_t logger;
static rtc15_time_t time;
static rtc15_date_t date;
/**
* @brief RTC 15 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 #rtc15_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 *rtc15_get_day_of_week_name ( uint8_t day_of_week );
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
rtc15_cfg_t rtc15_cfg; /**< Click config object. */
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* 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.
rtc15_cfg_setup( &rtc15_cfg );
RTC15_MAP_MIKROBUS( rtc15_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == rtc15_init( &rtc15, &rtc15_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( RTC15_ERROR == rtc15_default_cfg ( &rtc15 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
time.hour = 23;
time.minute = 59;
time.second = 50;
if ( RTC15_OK == rtc15_set_time ( &rtc15, &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 = RTC15_TUESDAY;
date.day = 31;
date.month = 12;
date.year = 24;
if ( RTC15_OK == rtc15_set_date ( &rtc15, &date ) )
{
log_printf( &logger, " Set date: %s, %.2u.%.2u.20%.2u.\r\n",
rtc15_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 timer countdown flag configured at 1 Hz
while ( rtc15_get_int_pin ( &rtc15 ) );
if ( RTC15_OK == rtc15_read_time ( &rtc15, &time ) )
{
log_printf( &logger, " Time: %.2u:%.2u:%.2u\r\n",
( uint16_t ) time.hour, ( uint16_t ) time.minute, ( uint16_t ) time.second );
}
if ( RTC15_OK == rtc15_read_date ( &rtc15, &date ) )
{
log_printf( &logger, " Date: %s, %.2u.%.2u.20%.2u.\r\n\n",
rtc15_get_day_of_week_name ( date.day_of_week ),
( uint16_t ) date.day, ( uint16_t ) date.month, ( uint16_t ) date.year );
}
Delay_ms ( 100 );
}
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 *rtc15_get_day_of_week_name ( uint8_t day_of_week )
{
switch ( day_of_week )
{
case RTC15_MONDAY:
{
return "Monday";
}
case RTC15_TUESDAY:
{
return "Tuesday";
}
case RTC15_WEDNESDAY:
{
return "Wednesday";
}
case RTC15_THURSDAY:
{
return "Thursday";
}
case RTC15_FRIDAY:
{
return "Friday";
}
case RTC15_SATURDAY:
{
return "Saturday";
}
case RTC15_SUNDAY:
{
return "Sunday";
}
default:
{
return "Unknown";
}
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END