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使用ISL1221和STM32F410RB让每一刻都变得重要

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RTC 14 Click with Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

RTC 14 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F410RB

利用这一尖端的实时时钟技术,在您的应用程序中实现精确的时间同步。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RTC 14 Click基于瑞萨的ISL1221,这是一款小型微功耗实时时钟,提供了增强的安全功能和防篡改检测。该设备在正常模式和电池模式下具有时间戳功能、定时和晶体补偿、时钟/日历、电源故障指示、周期性或轮询闹钟、智能电池备份切换以及电池支持的用户SRAM。由于其增强的安全功能,该RTC非常适用于各种应用,包括安全、保修监测、数据采集、记录和时间戳单个事件,例如安全门的开闭等周期性事件。如前所述,ISL1221可以通过发出包含触发事件发生的秒、分钟、小时、日期、月份和年份的输出信号,或者在事件发生时停止RTC寄存器的增进来对外部事件进行时间戳。该设备还具有用于日期、月份、年份和星期几的日历寄存器,

通过2099年之前都非常准确,并且具有自动闰年校正功能。闹钟可以设置为任何时钟/日历值(例如,每分钟、每星期五,或在9:41 AM的9月10日)。可以通过检查状态寄存器或通过路由到mikroBUS™插座的INT引脚的硬件中断引脚获取闹钟状态。闹钟还包含重复模式,允许每分钟、每小时和每天定期中断一次。RTC 14 Click通过标准的I2C 2-Wire接口与MCU通信,以读取数据和配置设置,支持最高达400kHz的快速模式操作。此外,它具有可编程的频率输出,可从32.768kHz到1/32Hz,可在mikroBUS™插座的PWM引脚和标记为FO的板载标头引脚处使用。该功能用于各种定时应用,包括在睡眠模式下为MCU提供时钟,消除外部晶体,并进一步减少

BOM。要使用板载标头上提供的外部事件输入或频率输出等功能,需要填充电阻R8和R9,并因此在标头上激活这些功能。像这样,最常见的RTC配置是备份电池支持的,它可以维持时间并且可以在提供的用于数据存储的2字节备份SRAM中保存数据。因此,除了ISL1221外,RTC 14 Click还具有与3000TR电池座兼容的按钮电池座,适用于12mm硬币电池。此Click board™可以使用通过VCC SEL跳线选择的3.3V或5V逻辑电压级别运行。这样,既可以使用3.3V又可以使用5V的MCU可以正确使用通信线路。此外,此Click board™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

RTC 14 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F410RB 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 STM32C031C6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32768

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

Frequency Output
PC0
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
Event Input
PC8
PWM
Interrupt
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 14 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F410RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 front image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
EEPROM 13 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU MB 1 Mini B Conn - 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
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

通过调试模式的应用程序输出

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。

2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。

DEBUG_Application_Output

软件支持

库描述

该库包含 RTC 14 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • rtc14_get_time - RTC 14 获取时间函数

  • rtc14_set_time - RTC 14 设置时间函数

  • rtc14_get_date - RTC 14 获取日期函数

开源

代码示例

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * @file main.c
 * @brief RTC14 Click example
 *
 * # Description
 * This is an example that demonstrates the use of the RTC 14 click board™.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of I2C module, log UART and additional pins.
 * After driver initialization and default settings,
 * the app set the time to 11:59:50 PM ( 12-hour format ) 
 * and set date to Thursday 05.08.2021.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that shows the use of a RTC 14 click board™.
 * In this example, we read and display the current time ( AM or PM ) 
 * and date ( day of the week ), which we also previously set.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 * All data logs write on USB changes every 1 sec.
 *
 * ## Additional Function
 * - static void display_day_of_week ( void ) - The function displays the day of the week.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rtc14.h"

static rtc14_t rtc14;
static log_t logger;
static uint8_t new_sec = 255;
static rtc14_time_t time;
static rtc14_date_t date;

static void display_day_of_week ( void ) 
{
    switch ( date.day_of_week ) 
    {
        case RTC14_DW_SUNDAY: 
        {
            log_printf( &logger, "Su\r\n" );
            break;
        }
        case RTC14_DW_MONDAY: 
        {
            log_printf( &logger, "Mo\r\n" );
            break;
        }
        case RTC14_DW_TUESDAY: 
        {
            log_printf( &logger, "Tu\r\n" );
            break;
        }
        case RTC14_DW_WEDNESDAY: 
        {
            log_printf( &logger, "We\r\n" );
            break;
        }
        case RTC14_DW_THURSDAY: 
        {
            log_printf( &logger, "Th\r\n" );
            break;
        }
        case RTC14_DW_FRIDAY: 
        {
            log_printf( &logger, "Fr\r\n" );
            break;
        }
        case RTC14_DW_SATURDAY: 
        {
            log_printf( &logger, "Sa\r\n" );
            break;
        }
    }
}

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;      /**< Logger config object. */
    rtc14_cfg_t rtc14_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.
    rtc14_cfg_setup( &rtc14_cfg );
    RTC14_MAP_MIKROBUS( rtc14_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = rtc14_init( &rtc14, &rtc14_cfg );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    rtc14_default_cfg ( &rtc14 );
    Delay_ms( 100 );
    
    time.hours_format = RTC14_SET_HOURS_FORMAT_12;
    time.am_pm = RTC14_SET_HOURS_FORMAT_12_PM;
    time.hours = 11;
    time.min = 59;
    time.sec = 50;
    rtc14_set_time( &rtc14, time );
    Delay_ms( 100 );
    
    date.day_of_week = RTC14_DW_THURSDAY;
    date.day = 5;
    date.month = 8;
    date.year = 21;
    rtc14_set_date( &rtc14, date );
    Delay_ms( 100 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - -\r\n" );
}

void application_task ( void ) 
{    
    rtc14_get_time( &rtc14, &time );
    Delay_ms( 1 );
    rtc14_get_date( &rtc14, &date );
    Delay_ms( 1 );
    
    if ( time.sec != new_sec ) 
    {       
        log_printf( &logger, "  Date : %.2d-%.2d-%.2d ", ( uint16_t ) date.day, ( uint16_t ) date.month, ( uint16_t ) date.year );
        display_day_of_week( );
        log_printf( &logger, "  Time : %.2d:%.2d:%.2d ", ( uint16_t ) time.hours, ( uint16_t ) time.min, ( uint16_t ) time.sec );
        log_printf( &logger, "%cM\r\n", ( time.am_pm == RTC14_SET_HOURS_FORMAT_12_PM ? 'P' : 'A' ) );
        log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - -\r\n" );
        new_sec = time.sec;
        Delay_ms( 1 );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

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

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

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