中级
30 分钟

使用AB0815和ATmega328P,永远准时

RTC:嘈杂世界中的静默提醒

RTC 11 Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 26, 2024

点击板

RTC 11 Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

将可靠的实时时钟集成到您的解决方案中,以实现精确的事件排序和准确的时间测量。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RTC 11 Click基于Abracon的AB0815,这是一款超低功耗且功能集高度复杂的实时时钟。AB0815是一个全功能的RTC,包括三个功能组:基线和高级时间保持功能以及电源管理。每个功能组的功能可以通过SPI串行接口访问的I/O偏移映射寄存器进行控制。基线时间保持功能组支持标准的32.786 kHz晶体振荡模式,以实现最大的频率准确性,超低电流为22nA。此功能包括用于分钟、小时、日期、月份、年份和星期的标准计数器。还可以设置一组倒计时定时器和闹钟,以在几个输出上启动中断或复

位。此Click board™上最常见的配置是备电支持的RTC,它可以保持时间并在RAM中存储数据。除了AB0815外,RTC 11 Click还配有一个与3000TR电池座兼容的纽扣电池座,适用于12mm纽扣电池。通过使用自动备份开关,当主电源端口上没有电源时,AB0815可以使用外部电池电源,从而实现无间断运行。AB0815通过标准的SPI串行接口与MCU通信,支持模式0和3,最大频率为2 MHz。AB0815的灵活输入可以用于聚合各种中断源,包括外部数字输入、模拟电平、定时器和闹钟,成为MCU的单个中断

源。基于此,该Click board™上可找到外部中断或看门狗定时器复位等功能,这些功能路由在mikroBUS™插座上标记为EXI和WDI的RST和AN引脚上,以及主要和次要中断输出路由在mikroBUS™插座上标记为IT1和IT2的INT和PWM引脚上。此Click board™只能使用3.3V逻辑电压电平操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板子必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

RTC 11 Click top side image
RTC 11 Click bottom side image

功能概述

开发板

Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电

源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地

位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。

Arduino UNO Rev3 double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

28

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 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电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Watchdog Timer Reset
PC0
AN
External Interrupt
PD2
RST
SPI Chip Select
PB2
CS
SPI Clock
PB5
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB3
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Secondary Interrupt
PD6
PWM
Primary Interrupt
PC3
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

RTC 11 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
Prog-cut 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
Arduino UNO 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

该库包含 RTC 11 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • rtc11_set_time - 设置时间(时、分和秒)函数

  • rtc11_get_time - 获取时间(时、分和秒)函数

  • rtc11_set_date - 设置日期(星期几、日、月和年)函数

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 RTC11 Click example
 *
 * # Description
 * This is an example that demonstrates the use of the RTC 11 Click board™.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initalizes SPI, performs software reset, sets 
 * system time and date, and starts clocking system.
 *
 * ## Application Task
 * Demonstrates use of RTC 11 Click board by reading and
 * displaying time and date via USART terminal.
 * 
 * Additional Functions :
 * 
 * void disp_day_of_the_week ( uint8_t w_day ) - Writes the day of the week on 
 * USART terminal.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rtc11.h"

static rtc11_t rtc11;
static log_t logger;

static rtc11_time_t time;
static rtc11_date_t date;

uint8_t sec_flag = 0xFF;

void disp_day_of_the_week ( uint8_t w_day ) {
    switch ( w_day )
    {
        case 0 :
        {
            log_printf( &logger, "Monday" );
            break;
        }
        case 1 :
        {
            log_printf( &logger, "Tuesday" );
            break;
        }
        case 2 :
        {
            log_printf( &logger, "Wednesday" );
            break;
        }
        case 3 :
        {
            log_printf( &logger, "Thursday" );
            break;
        }
        case 4 :
        {
            log_printf( &logger, "Friday" );
            break;
        }
        case 5 :
        {
            log_printf( &logger, "Saturday" );
            break;
        }
        case 6 :
        {
            log_printf( &logger, "Sunday" );
            break;
        }
        default :
        {
        break;
        }
    }
}
void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    rtc11_cfg_t rtc11_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.

    rtc11_cfg_setup( &rtc11_cfg );
    RTC11_MAP_MIKROBUS( rtc11_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = rtc11_init( &rtc11, &rtc11_cfg );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    log_printf( &logger,"------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger," Software reset \r\n" );
    rtc11_soft_rst( &rtc11 );
    Delay_ms ( 100 );
    
    time.hours = 23;
    time.min = 59;
    time.sec = 55;
    log_printf( &logger,"------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger," Setting time: %.2d:%.2d:%.2d \r\n", ( uint16_t ) time.hours, ( uint16_t ) time.min, ( uint16_t ) time.sec );
    rtc11_set_time ( &rtc11, time );
    Delay_ms ( 100 );
    
    date.day_of_week = 0;
    date.day = 19;
    date.month = 7;
    date.year = 21;
    log_printf( &logger,"------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger," Setting date: %.2d/%.2d/%.2d \r\n", ( uint16_t ) date.day, ( uint16_t ) date.month, ( uint16_t ) date.year );
    rtc11_set_date( &rtc11, date );
    Delay_ms ( 100 );
    
    rtc11_stp_sys_slk ( &rtc11, RTC11_PROP_DIS );
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger,"------------------------\r\n" );
}

void application_task ( void ) {
    rtc11_get_time ( &rtc11, &time );
    Delay_ms ( 10 );
    rtc11_get_date ( &rtc11, &date );
    Delay_ms ( 10 );
    
    if ( sec_flag != time.sec ) {
        log_printf( &logger, " Date: " );
        disp_day_of_the_week( date.day_of_week );
        log_printf( &logger, " %.2d/%.2d/20%.2d \r\n", ( uint16_t ) date.day, ( uint16_t ) date.month, ( uint16_t ) date.year );
        log_printf( &logger, " Time: %.2d:%.2d:%.2d \r\n", ( uint16_t ) time.hours, ( uint16_t ) time.min, ( uint16_t ) time.sec );
        log_printf( &logger,"--------------------------\r\n" );
    }
    sec_flag = time.sec;
}

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;
}

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

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