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使用MAX31341B和STM32L073RZ改变您的时间管理

嘀嗒,把握每一天

RTC 7 Click with Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

已发布 6月 27, 2024

点击板

RTC 7 Click

开发板

Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L073RZ

通过集成最先进的实时钟解决方案,体验精确计时在您的工程项目中的强大功能。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RTC 7 Click基于Analog Devices的MAX31341B,这是一款低电流、带I2C接口和电源管理的实时时钟。由于其高度集成,该模块提供高时间精度,所需的外部组件非常少。它具有完整的RTC功能,提供可编程计数器、闹钟和带有可选事件报告源的中断引擎。MAX31341B模块本身的小尺寸,使其能够用于非常空间受限的应用中,包括可穿戴设备、医疗设备等。除了MAX31341B,RTC 7 Click还配备了220mF超级电容。通过利用自动备份开关,当主电源端子上没有电源时,IC能够使用外部电池电源,从而实现不间断操作。消耗电流低至180nA,它几乎可以无限期地使用上述超级

电容。此外,当MAX31341B通过主电源端子(VDD,VSS)供电时,涓流充电系统将补充超级电容。主电源电压可以在1.6V到3.6V之间变化。MAX31341B使用I2C通信协议与主机MCU通信。除了I2C总线线路,MAX31341B上还有两个附加引脚,INTA和INTB,允许向主机MCU报告中断,还可以捕获外部事件并自动标记时间戳。这两个中断引脚分别路由到mikroBUS™插座的INT和AN引脚。用户能够设置标准时钟和日历功能(包括秒、分、小时、星期几、日期、月份、带有闰年修正的年份),以及周期性倒计时器、周期性时间更新、闹钟、外部事件、自动备份切换和上电复位(POR)事件

的中断功能。所有这些功能在模块通过备份电源(电池)操作时可用。除了其他功能外,RTC 7 Click还具有一个模拟和一个数字外部输入,分别标记为AIN和DIN。这些通用输入可以连接到任何类型的外部触发器,触发其中一个中断。数字输入可以配置为检测上升或下降沿,而模拟输入除了边沿检测外,还支持可编程阈值。有关中断和外部触发的详细信息,请参阅MAX31341B数据表。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下运行。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板子必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,它还配有一个库,包含函数和示例代码,可用作进一步开发的参考。

RTC 7 Click top side image
RTC 7 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64搭载STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO® 

Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,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。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用

连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。

Nucleo 64 with STM32L073RZ MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

192

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

Interrupt B
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
NC
NC
PWM
Interrupt A
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

RTC 7 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU Access 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

此库包含RTC 7 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • rtc7_check_interrupt - 此功能返回中断状态,即INTA引脚的状态。

  • rtc7_read_reg - 此功能向寄存器写入一个字节的数据。

  • rtc7_get_local_time - 此功能获取本地时间数据,包括计算中的确定时区。

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 RTC7 Click example
 * 
 * # Description
 * This app is used to accurately measure time with low power consumption.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes device.
 * 
 * ## Application Task  
 * Waits for a second count-up interrupt and then reads and logs the current
 * time and date on the USB UART.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rtc7.h"

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

static rtc7_t rtc7;
static log_t logger;

rtc7_time_t time_set;
rtc7_time_t time_date;

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

void rtc7_display_results ( rtc7_t *ctx )
{
    log_printf( &logger, " %.2u:%.2u:%.2u\r\n", 
                ( uint16_t ) time_date.hours, ( uint16_t ) time_date.minutes, ( uint16_t ) time_date.seconds );

    log_printf( &logger, " %.2u/%.2u/%.2u ", 
                ( uint16_t ) time_date.monthday, ( uint16_t ) time_date.month, ( uint16_t ) time_date.year );
    switch ( time_date.weekdays )
    {
        case 1:
        {
            log_printf( &logger, "MONDAY" );
            break;
        }
        case 2:
        {
            log_printf( &logger, "TUESDAY" );
            break;
        }
        case 3:
        {
            log_printf( &logger, "WEDNESDAY" );
            break;
        }
        case 4:
        {
            log_printf( &logger, "THURSDAY" );
            break;
        }
        case 5:
        {
            log_printf( &logger, "FRIDAY" );
            break;
        }
        case 6:
        {
            log_printf( &logger, "SATURDAY" );
            break;
        }
        case 7:
        {
            log_printf( &logger, "SUNDAY" );
            break;
        }
        default:
        {
            break;
        }
    }
    log_printf( &logger, "\r\n-------------------\r\n" );
}

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    rtc7_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.
    rtc7_cfg_setup( &cfg );
    RTC7_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    rtc7_init( &rtc7, &cfg );
    Delay_ms ( 300 );
    
    time_set.seconds = 40;
    time_set.minutes = 59;
    time_set.hours = 23;
    time_set.weekdays = 1;
    time_set.monthday = 31;
    time_set.month = 12;
    time_set.year = 22;
    
    err_t error_flag = rtc7_reset( &rtc7 );
    error_flag |= rtc7_init_time ( &rtc7, 0 );
    error_flag |= rtc7_set_gmt_time( &rtc7, &time_set );
    error_flag |= rtc7_set_osc( &rtc7, RTC7_ENABLE_OSC, RTC7_INPUT_FREQ_32768HZ, RTC7_OUTPUT_FREQ_32768HZ );
    error_flag |= rtc7_write_reg( &rtc7, RTC7_TIMER_INIT_REG, 15 );
    error_flag |= rtc7_set_timer( &rtc7, RTC7_TIMER_EN, RTC7_TIMER_FREQ_16HZ );
    Delay_ms ( 100 );
    if ( RTC7_ERROR == error_flag )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    // Wait for timer count-down interrupt which is set to 1Hz
    while ( rtc7_check_interrupt ( &rtc7 ) );

    // Clear interrupt status
    uint8_t int_status = 0;
    rtc7_read_reg( &rtc7, RTC7_INT_STATUS_REG, &int_status, 1 );
    
    // Read time
    if ( RTC7_OK == rtc7_get_local_time( &rtc7, &time_date ) )
    {
        // Display time
        rtc7_display_results( &rtc7 );
    }
}

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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