初学者
10 分钟

使用BQ32000和ATmega328P抓住每一个瞬间

卓越的时间管理

RTC 3 Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 26, 2024

点击板

RTC 3 Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

将高性能实时时钟整合到您的解决方案中,提升您的时间控制能力。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RTC 3 Click 基于 Texas Instruments 的 BQ32000,这是一款实时时钟,为行业标准的实时时钟提供兼容替代。BQ32000 具有自动备用电源供应功能,集成了涓流充电器,用于自动切换到备用电源供应,提供额外的可靠性(电路使用板载超级电容器维持备用充电)。它还提供了从 -63ppm 到 +126ppm 的可编程校准调整,时钟频率来自板载的 32.768KHz 振荡器。BQ32000 使用标准的 I2C 两线接口与 MCU 通信,最大频率为 400kHz。其时间寄存器每秒更新一次,寄

存器同时更新以防止时间保持出现故障。应当注意,当 BQ32000 从主电源供应切换到备用电源时,无法通过 I2C 接口访问时间保持寄存器。只有在有供电电压存在时才能访问这些寄存器。在设备从备用电源供应切换回主电源供应后,时间保持寄存器可能需要长达一秒的时间来更新。BQ32000 还包括自动闰年校正和通用中断或振荡器故障标志,表明 RTC 振荡器的状态,通过 mikroBUS™ 插座的 INT 引脚路由。RTC  将任何能被 4 整除的年份分类为闰年。使用这条规则

可以确保到 2100 年的可靠闰年补偿。主控 MCU 必须对不符合此规则的年份进行补偿。这款 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压级别下操作。在使用不同逻辑电平的 MCU 之前,必须进行适当的逻辑电压级别转换。然而,这款 Click board™ 配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

RTC 3 Click hardware overview 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

Arduino Mega 的 Click Shield 配备了四个 mikroBUS™ 插槽,其中两个是 Shuttle 连接器,允许所有的 Click board™ 设备与 Arduino Mega 板轻松连接。Arduino Mega 板采用了AVR 8位微控制器,具有先进的RISC架构,54个数字 I/O 引脚,并且兼容 Arduino™,为原型设计和创建多样化应用提供了无限的可能性。该板通过 USB 连接方便地进行控制和供电,以便在开箱即用时高效地对 Arduino Mega 板进行编程和调试,另外还需要将额外的 USB 电缆连接到板上的 USB B 端口。通过集成的 ATmega16U2 程序器简化项目开发,并利用丰富的 I/O 选项和扩展功能释放创造力。有八个开关,您可以将其用作输入,并有八个 LED,可用作 MEGA2560 的输出。此外,该 shield 还具有来自 Microchip 的高精度缓冲电压参考 MCP1501。该参考电压默认通过板底部的 EXT REF 跳线选择。您可以像通常在 Arduino Mega 板上那样选择外部参考电压。还有一个用于测试目的的 GND 钩子。另外,还有四个额外的 LED,分别是 PWR、LED(标准引脚 D13)、RX 和 TX LED,连接到 UART1(mikroBUS™ 1 插槽)。此 Click Shield 还具有几个开关,执行诸如选择 mikroBUS™ 插槽上模拟信号的逻辑电平以及选择 mikroBUS™ 插槽本身的逻辑电压级别等功能。此外,用户还可以使用现有的双向电平转换器,无论 Click board™ 是否以3.3V或5V逻辑电压级别运行,都可以使用任何 Click board™。一旦您将 Arduino Mega 板与 Click Shield for Arduino Mega 连接,就可以访问数百个使用3.3V或5V逻辑电压级别工作的 Click board™。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
PC3
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PC5
SCL
I2C Data
PC4
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

RTC 3 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
Arduino UNO Rev3 Access MB 1 - upright/background 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

此款Click板可通过两种方式进行接口连接和监控:

  • Application Output - 在调试模式下,使用“Application Output”窗口进行实时数据监控。按照本教程正确设置它。

软件支持

库描述

此库包含 RTC 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • rtc3_set_time - 此功能设置时间:将小时、分钟和秒数据设置到 RTC 3 Click 上的 PCF8583 芯片的目标寄存器地址。

  • rtc3_get_time - 此功能获取时间:从 RTC 3 Click 上的 PCF8583 芯片的目标寄存器地址获取小时、分钟和秒数据。

  • rtc3_set_calibration - 此功能通过写入 BQ32000 芯片的 CAL_CFG1 寄存器来设置校准。

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 
 * \brief Rtc3 Click example
 * 
 * # Description
 * This application enables time measurment over RTC3 click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver enable's - I2C,
 * set start time and date, enable counting and start write log.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is a example which demonstrates the use of RTC 3 Click board.
 * RTC 3 Click communicates with register via I2C by write to register and read from register,
 * set time and date, get time and date, enable and disable counting
 * and set frequency by write configuration register.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 * All data logs write on usb uart changes for every 1 sec.
 * 
 * *note:* 
 * Time stats measuring correctly but from 0 seconds, after 10 seconds.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rtc3.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static rtc3_t rtc3;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

void display_log_day_of_the_week ( uint8_t day_of_the_week )
{
    if ( day_of_the_week == 1 )
    {
        log_printf( &logger, "      Monday      \r\n" );
    }        
    if ( day_of_the_week == 2 )
    {
        log_printf( &logger, "      Tuesday     \r\n" );
    }        
    if ( day_of_the_week == 3 )
    {
        log_printf( &logger, "     Wednesday    \r\n" );
    }        
    if ( day_of_the_week == 4 )
    {
        log_printf( &logger, "     Thursday     \r\n" );
    }        
    if ( day_of_the_week == 5 )
    {
        log_printf( &logger, "      Friday      \r\n" );
    }        
    if ( day_of_the_week == 6 )
    {
        log_printf( &logger, "     Saturday     \r\n" );
    }
    if ( day_of_the_week == 7 )
    {
        log_printf( &logger, "      Sunday      \r\n" );
    }
}

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    rtc3_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    rtc3_cfg_setup( &cfg );
    RTC3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    rtc3_init( &rtc3, &cfg );

    /// Set Time: 23h, 59 min, 50 sec

    rtc3.time.time_hours = 23;
    rtc3.time.time_minutes = 59;
    rtc3.time.time_seconds = 50;

    rtc3_set_time( &rtc3 );

    // Set Date: 1 ( Day of the week ), 31 ( day ), 12 ( month ) and 2018 ( year )

    rtc3.date.day_of_the_week = 1;
    rtc3.date.date_day = 31;
    rtc3.date.date_month = 12;
    rtc3.date.date_year = 2018;

    rtc3_set_date( &rtc3 );

    // Start counting
   
    rtc3_enable_disable_counting( &rtc3, 1 );
    Delay_100ms( );
    
    Delay_ms( 1000 );
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.

    uint8_t time_seconds_new = 0xFF;
    
     

    rtc3_get_time( &rtc3 );

    rtc3_get_date( &rtc3 );

    if ( time_seconds_new != rtc3.time.time_seconds )
    {
        if ( ( ( rtc3.time.time_hours | rtc3.time.time_minutes | rtc3.time.time_seconds ) == 0 )  && ( ( rtc3.date.date_day | rtc3.date.date_month ) == 1 ) )
        {
            log_printf( &logger, "  Happy New Year  \r\n" );
            log_printf( &logger, "------------------\r\n" );
        }

        log_printf( &logger, " Time : %d:%d:%d \r\n Date: %d.%d.20%d.\r\n------------------\r\n", (uint16_t)rtc3.time.time_hours, (uint16_t)rtc3.time.time_minutes,
                                                                                            (uint16_t)rtc3.time.time_seconds, 
                                                                                            (uint16_t)rtc3.date.date_day, (uint16_t)rtc3.date.date_month, (uint16_t)rtc3.date.date_year );

        time_seconds_new = rtc3.time.time_seconds;
    }

    Delay_ms( 200 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}


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

额外支持

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