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使用RV-3032-C7和STM32F103RB获取您需要的完美计时

滴答,滴答!

RTC 18 Click with Nucleo 64 with STM32F103RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

RTC 18 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F103RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F103RB

与 RV-3032-C7 一起告别时间不准确性——这款实时时钟能让您保持准时。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RTC 18 Click 基于 Micro Crystal AG 公司的 RV-3032-C7,这是一款专为低功耗操作而优化的高精度实时时钟/日历模块。RV-3032-C7 内置有 32.768kHz 的“音叉”晶振和 HF 振荡器,以及用于秒、分、时、日期、月、年和星期几的计数器。其温度补偿电路经过出厂校准,使其在整个温度范围内具有 ±2.5ppm 的最高时间精度,并具有额外的非易失性老化偏移校正。这个实时时钟还配备了一个集成的数字温度计,用于实际内部温度测量,精度为 ±1°C,分辨率为 0.0625°C/步,还具有可编程的上下温度限制报警功能。除了所有这些特性,它还支持自动闰年校正。当年份的最后两位数是 4 的倍数时,日历年将自动被识别为闰年。因

此,直到 2099 年的闰年可以自动被识别。这个 Click board™ 使用标准的 I2C 2 线接口与 MCU 进行通信,以读取数据和配置设置,支持最高 400kHz 的快速模式操作。它还包含一个配置为生成周期倒计时定时器和周期时间更新(秒、分钟)、日期/小时/分钟报警以及在 mikroBUS™ 插座上的 CS 引脚上注册的外部事件的中断信号的报警电路。一个报警(中断)信号通过路由到 mikroBUS™ 插座的 INT 引脚,允许在每天或特定日(由标记为 ALARM 的红色 LED 可视指示)进行可视化报警输出。RV-3032-C7 还包括一个自动备份切换电路,允许它与单个纽扣电池一起使用以延长使用时间。这个功能可以通过将标记为 BATT 

SEL 的 SMD 跳线放置在标记为 OFF 或 ON 的适当位置来激活。除了自动备份切换电路,它还具有一个带有充电泵的涓流充电器,提供完整的实时时钟功能,具有可编程的计数器、报警、可选择的中断和可编程时钟输出功能,频率范围从 1Hz 到 52MHz,可在标记为 CLKO 的板载头上获得。该 Click board™ 可以使用通过 VCC SEL 跳线选择的 3.3V 或 5V 逻辑电压电平进行操作。这样,既可以使 3.3V 又可以使 5V 的 MCU 正确使用通信线。然而,该 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 18 Click top side image
RTC 18 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F103RB 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 STM32F103RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M3

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

20480

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
External Event Interrupt
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
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 18 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 STM32F103RB 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

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 18 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • rtc18_read_time - 这个函数读取当前的时间值 - 秒、分钟和小时。

  • rtc18_read_date - 这个函数读取当前的日期值 - 星期几、日期、月份和年份。

  • rtc18_read_temperature - 这个函数读取摄氏度的温度测量值。

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 RTC18 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of RTC 18 click board by reading and displaying
 * the time and date values as well as the temperature measurements in Celsius.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger and performs the click default configuration
 * which enables the periodic interrupt on seconds count-up, and sets the starting time and date.
 *
 * ## Application Task
 * Waits for the second count-up interrupt and then reads and displays on the USB UART 
 * the current time and date values as well as the temperature measurements in Celsius.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rtc18.h"

static rtc18_t rtc18;
static log_t logger;
static rtc18_time_t time;
static rtc18_date_t date;

/**
 * @brief RTC 18 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 #rtc18_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 char *rtc18_get_day_of_week_name ( uint8_t day_of_week );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    rtc18_cfg_t rtc18_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.
    rtc18_cfg_setup( &rtc18_cfg );
    RTC18_MAP_MIKROBUS( rtc18_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == rtc18_init( &rtc18, &rtc18_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( RTC18_ERROR == rtc18_default_cfg ( &rtc18 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    time.hour = 23;
    time.minute = 59;
    time.second = 50;
    if ( RTC18_OK == rtc18_set_time ( &rtc18, &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 = RTC18_SATURDAY;
    date.day = 31;
    date.month = 12;
    date.year = 22;
    if ( RTC18_OK == rtc18_set_date ( &rtc18, &date ) )
    {
        log_printf( &logger, " Set date: %s, %.2u.%.2u.20%.2u.\r\n", 
                    rtc18_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 ) 
{
    float temperature;
    
    // Wait for a second count-up interrupt
    while ( rtc18_get_int_pin ( &rtc18 ) );
    
    Delay_ms ( 10 );
    rtc18_clear_periodic_interrupt ( &rtc18 );
    
    if ( RTC18_OK == rtc18_read_time ( &rtc18, &time ) )
    {
        log_printf( &logger, " Time: %.2u:%.2u:%.2u\r\n", 
                    ( uint16_t ) time.hour, ( uint16_t ) time.minute, ( uint16_t ) time.second );
    }
    if ( RTC18_OK == rtc18_read_date ( &rtc18, &date ) )
    {
        log_printf( &logger, " Date: %s, %.2u.%.2u.20%.2u.\r\n", 
                    rtc18_get_day_of_week_name ( date.day_of_week ),
                    ( uint16_t ) date.day, ( uint16_t ) date.month, ( uint16_t ) date.year );
    }
    if ( RTC18_OK == rtc18_read_temperature ( &rtc18, &temperature ) )
    {
        log_printf( &logger, " Temperature: %.2f C\r\n\n", temperature );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

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

static char *rtc18_get_day_of_week_name ( uint8_t day_of_week )
{
    switch ( day_of_week )
    {
        case RTC18_MONDAY:
        {
            return "Monday";
        }
        case RTC18_TUESDAY:
        {
            return "Tuesday";
        }
        case RTC18_WEDNESDAY:
        {
            return "Wednesday";
        }
        case RTC18_THURSDAY:
        {
            return "Thursday";
        }
        case RTC18_FRIDAY:
        {
            return "Friday";
        }
        case RTC18_SATURDAY:
        {
            return "Saturday";
        }
        case RTC18_SUNDAY:
        {
            return "Sunday";
        }
        default:
        {
            return "Unknown";
        }
    }
}

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

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