中级
30 分钟

使用 MAX31334 和 STM32G071RB 测量时间的流逝

为您的应用添加时间管理

RTC 19 Click with Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

RTC 19 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G071RB

以正确的方式和使用正确的工具来跟踪时间。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RTC 19 Click 基于Analog Devices的MAX31334,这是一款超低功耗的实时时钟(RTC)时间保持设备。MAX31334配置为基于32.768kHz石英晶体将日历和时间数据传输到MCU(24小时/12小时格式),并带有集成的中断生成功能。它可以读取和写入MCU的时钟/日历数据,从秒到日历年的最后两位数字,提供秒、分钟、小时、天、月、年和日期信息。月底日期会自动调整为少于31天的月份,包括闰年的校正。MAX31334具有集成的高端功率开关(通过PSW引脚检测并拉到TP1测试点供外部使用),使得在循环应用中通过断开系统中其他设备的电源,启用空闲、超低功耗模式。电源开关的开启/关闭持续时间可以由周期性中断源(如倒计

时器、闹钟)或DIN按钮的外部中断控制。DIN信号表示一个数字施密特触发器,在其下降/上升沿记录时间戳或触发中断。除了DIN按钮外,该信号的状态也可以通过mikroBUS插座的RST引脚路由的DIN引脚数字化改变。选择可以通过板载标记为DIN SEL的SMD跳线在适当位置标记为MB或T进行,其中MB代表mikroBUS,T代表按钮。此Click板通过标准I2C两线接口与MCU通信,以读取数据和配置设置,支持高达400kHz的快速模式操作。它还包含一个配置为生成日时/日期中断信号的闹钟电路。标记为INA并路由到mikroBUS插座INT引脚的闹钟(中断)信号允许每天或特定日期输出警告,视觉上通过标记为ALARM的红色LED指示。通过利用自动备份

开关,当主电源下降到低于编程的阈值电压时,该RTC可以使用外部电源(220mF超级电容器),从而实现不间断的操作。除了自动备份切换电路外,该板还带有一个头部,用于额外的闹钟/中断和可编程时钟输出信号,频率从1Hz到32kHz可在板载J1头上获得。此外,此信号也存在于标记为INTB的mikroBUS插座的AN引脚上。此Click板可以在3.3V或5V逻辑电压电平下工作,通过VCC SEL跳线选择。这样,3.3V和5V兼容的MCU都可以正确使用通信线路。此外,该Click板还配备了一个库,包含易于使用的功能和示例代码,可作为进一步开发的参考。

RTC 19 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G071RB 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 STM32G071RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

36864

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

Clock/Alarm Interrupt B
PC0
AN
Schmitt Trigger
PC12
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Power Switch
PC8
PWM
Alarm Interrupt A
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 19 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 STM32G071RB 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 19 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • rtc19_set_time - 此函数设置起始时间值 - 秒、分钟和小时。

  • rtc19_read_time - 此函数读取当前时间值 - 秒、分钟和小时。

  • rtc19_read_date - 此函数读取当前日期值 - 星期几、日期、月份和年份。

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 RTC 19 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of RTC 19 click board by reading and displaying
 * the time and date values.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger and performs the click default configuration
 * which resets the device and sets the timer interrupt to 1 Hz. 
 * After that, it sets the starting time and date.
 *
 * ## Application Task
 * Waits for a timer countdown interrupt (1 Hz) and then reads and displays on the USB UART 
 * the current time and date values.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rtc19.h"

static rtc19_t rtc19;
static log_t logger;
static rtc19_time_t time;
static rtc19_date_t date;

/**
 * @brief RTC 19 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 #rtc19_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 *rtc19_get_day_of_week_name ( uint8_t day_of_week );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    rtc19_cfg_t rtc19_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.
    rtc19_cfg_setup( &rtc19_cfg );
    RTC19_MAP_MIKROBUS( rtc19_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == rtc19_init( &rtc19, &rtc19_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( RTC19_ERROR == rtc19_default_cfg ( &rtc19 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    time.hour = 23;
    time.minute = 59;
    time.second = 50;
    if ( RTC19_OK == rtc19_set_time ( &rtc19, &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 = RTC19_SATURDAY;
    date.day = 31;
    date.month = 12;
    date.year = 22;
    if ( RTC19_OK == rtc19_set_date ( &rtc19, &date ) )
    {
        log_printf( &logger, " Set date: %s, %.2u.%.2u.20%.2u.\r\n", 
                    rtc19_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 ( rtc19_get_inta_pin ( &rtc19 ) );

    Delay_ms ( 100 );
    rtc19_clear_interrupts ( &rtc19 );
    if ( RTC19_OK == rtc19_read_time ( &rtc19, &time ) )
    {
        log_printf( &logger, " Time: %.2u:%.2u:%.2u\r\n", 
                    ( uint16_t ) time.hour, ( uint16_t ) time.minute, ( uint16_t ) time.second );
    }
    if ( RTC19_OK == rtc19_read_date ( &rtc19, &date ) )
    {
        log_printf( &logger, " Date: %s, %.2u.%.2u.20%.2u.\r\n", 
                    rtc19_get_day_of_week_name ( date.day_of_week ),
                    ( uint16_t ) date.day, ( uint16_t ) date.month, ( uint16_t ) date.year );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

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

static char *rtc19_get_day_of_week_name ( uint8_t day_of_week )
{
    switch ( day_of_week )
    {
        case RTC19_MONDAY:
        {
            return "Monday";
        }
        case RTC19_TUESDAY:
        {
            return "Tuesday";
        }
        case RTC19_WEDNESDAY:
        {
            return "Wednesday";
        }
        case RTC19_THURSDAY:
        {
            return "Thursday";
        }
        case RTC19_FRIDAY:
        {
            return "Friday";
        }
        case RTC19_SATURDAY:
        {
            return "Saturday";
        }
        case RTC19_SUNDAY:
        {
            return "Sunday";
        }
        default:
        {
            return "Unknown";
        }
    }
}

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

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资源

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