STM32 ARDUINO HALMX 应用集锦（五）：STM32RTC 时钟和闹铃|我爱单片机

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只看楼主倒序阅读我要置顶楼主发表于: 2018-06-12

    在 ARDUINO官方支持的STM32包：STM32_core中，包含了一个实时时钟库STM32RTC,但该软件库并未支持stm32全系列，而且不支持备份寄存器读写，不支持开机的日期时间自动设置，因此每次重启均需重新设定RTC，而且星期也需要自己来设定，在使用中既麻烦也使库的实用性大打折扣，因此我决定在此基础上来完善该库，现已完成（下载：https://github.com/huaweiwx/STM32GENERIC）：
1 增加备份寄存器读写功能；
2 时钟初始化后再备份寄存器设置一个标志（这和CUBMX生产代码类似），以后在时钟初始化时检查该标志并决定是否重置时间和日期；
3 增加了星期计算，并在更新year/mouth/day中任何一个时，自动更新库内部星期变量；
4 增加了一个通过命令行输入并设置时间的例子（样板），方便应用者学习和移植使用；

实时钟简述： STM32 内部集成了一个实时时钟芯片，并可以选择不同的时钟源：
  外部低速晶振LSE
  外部告诉晶振 HSE
  内部高速RC振荡器 HSI
  内部低速RC振荡器 LSI

选择外部低速时钟是走时最精确的，并且当我们的板子上装有后备电池时，即使mcu掉电关机，时钟部分仍然能够工作，并能够按我们的要求来产生中断唤醒机器（配合软件）；

显然，如果我们不想每次开机都要重新设置时钟，需要选择RTC时钟源为LSE，当前前提是硬件上有外部低速晶振（部分早期F1 RTC对低速晶振要求较高不易起振）；

使用：以cmdLine_timerSet.ino为例：

复制代码

/**
******************************************************************************
@file cmdLine_timerSet.ino
[url=u.php?uid=2115719]@author[/url] huaweiwx@sina.com
[url=u.php?uid=2263295]@date[/url] 2018/6/8
[url=u.php?uid=650075]@brief[/url] Simple RTC set time example.
command:
set data & time YYMMDDHHMMSS: set yy mm dd hh mm ss
or MMDDHHMMSS: set mm dd hh mm ss
or HHMMSS: set mm hh mm ss
............
set data YYMMDD: setymd yy mm dd
or MMDD: setymd mm dd
or DD: setymd dd
set time HHMMSS: sethms hh mm ss
or MMSS: sethms mm ss
or SS: sethms ss
timer show on : on
timer show off : off
******************************************************************************
*/
#include <cmdline.h>
char cmdline[256];
int ptr = 0;
#include <Streaming.h>
#include <LED.h>
#include <STM32RTC.h>
STM32RTC& rtc = STM32RTC::getInstance(); /* Get the rtc object */
/* Change these values to set the current initial time */
byte seconds = 0;
byte minutes = 0;
byte hours = 18;
/* Change these values to set the current initial date */
/* Menday 19th June 2018 */
byte day = 19;
byte month = 5;
byte year = 18;
void setup()
{
Serial.begin(115200);
Led.Init();
Led.flash(10, 320, 5);
Serial.println("\n****************************************");
Serial.println( "* RTC timer demo *");
Serial.println( "* Type help Display list of commands *");
Serial.println( "****************************************");
//select clock souce: RTC_LSI_CLOCK/RTC_LSE_CLOCK/RTC_HSE_CLOCK/RTC_HSI_CLOCK, default RTC_LSI_CLOCK
//default STM32RTC::RTC_LSI_CLOCK
rtc.setClockSource(STM32RTC::RTC_LSE_CLOCK);
rtc.begin(); // initialize RTC default 24H format
//check bkreg and set the data/time
if (rtc.getRegister(RTC_BKP_DR1) != 0x32F2) {
setdata();
settime();
rtc.setRegister(RTC_BKP_DR1, 0x32F2);
} else {
// settime()
#ifdef STM32F1
setdata();
#endif
}
// you can use also
//rtc.setTime(hours, minutes, seconds);
//rtc.setDate(day, month, year);
}
boolean stringComplete = false; // whether the string is complete
boolean timerShowOn = true;
void loop()
{
//cmdline process
int nStatus;
if (stringComplete) {
if (cmdline[0] > ' ') {
nStatus = CmdLineProcess(cmdline);
if (nStatus == CMDLINE_BAD_CMD)
Serial.println(F("Bad cmd!"));
else if (nStatus == CMDLINE_TOO_MANY_ARGS)
Serial.println(F("Too many args!"));
else if (nStatus != 0)
Serial << "Cmd rtn err_code:" << nStatus;
}
ptr = 0;
stringComplete = false;
}
if (timerShowOn) {
showDataTime();
}
//receiver uart input
#if defined(STM32GENERIC)
serialEvent();
#endif
delay(1000);
}
void serialEvent() {
while (Serial.available()) {
char inChar = (char)Serial.read();
cmdline[ptr++] = inChar;
cmdline[ptr] = '\0';
if ((inChar == '\n') || (inChar == '\r')) {
stringComplete = true;
}
}
}
const char* weekStr[7] = {
"Monday",
"Tuesday",
"Wednesday",
"Thursday",
"Friday",
"Saturday",
"Sunday",
};
void showDataTime(void)
{
Serial << rtc.getHours() << ":" << rtc.getMinutes() << ":" << rtc.getSeconds() ;
Serial << " " << weekStr[ rtc.getWeekDay() - 1] << " " << rtc.getDay() << "/" << rtc.getMonth() << "/" << rtc.getYear() << "\n";
}
// set the time
void settime(void) {
rtc.setHours(hours);
rtc.setMinutes(minutes);
rtc.setSeconds(seconds);
}
// Set the date
void setdata(void) {
rtc.setDay(day);
rtc.setMonth(month);
rtc.setYear(year);
}
/*example: set 18 6 9 22 18 54*/
int Cmd_set(int argc, char *argv[])
{
switch (argc) {
case 7:
year = atoi(argv[1]);
month = atoi(argv[2]);
day = atoi(argv[3]);
hours = atoi(argv[4]);
minutes = atoi(argv[5]);
seconds = atoi(argv[6]);
break;
case 6:
month = atoi(argv[1]);
day = atoi(argv[2]);
hours = atoi(argv[3]);
minutes = atoi(argv[4]);
seconds = atoi(argv[5]);
break;
case 5:
day = atoi(argv[1]);
hours = atoi(argv[2]);
minutes = atoi(argv[3]);
seconds = atoi(argv[4]);
break;
case 4:
hours = atoi(argv[1]);
minutes = atoi(argv[2]);
seconds = atoi(argv[3]);
break;
case 3:
minutes = atoi(argv[1]);
seconds = atoi(argv[2]);
break;
case 2:
seconds = atoi(argv[1]);
break;
default:
return 0;
}
rtc.setYear(year);
rtc.setMonth(month);
rtc.setDay(day);
rtc.setHours(hours);
rtc.setMinutes(minutes);
rtc.setSeconds(seconds);
return 0;
}
/*example: on9*/
int Cmd_timeOn(int argc, char *argv[])
{
timerShowOn = true;
return 0;
}
/*example: on9*/
int Cmd_timeOff(int argc, char *argv[])
{
timerShowOn = false;
return 0;
}
/*example: setymd 18 6 9*/
int Cmd_ymd(int argc, char *argv[])
{
switch (argc) {
case 4:
year = atoi(argv[1]);
month = atoi(argv[2]);
day = atoi(argv[3]);
break;
case 3:
month = atoi(argv[1]);
day = atoi(argv[2]);
break;
case 2:
day = atoi(argv[1]);
break;
default:
return 0;
}
rtc.setYear(year);
rtc.setMonth(month);
rtc.setDay(day);
return 0;
}
/*example: sethms 22 18 54*/
int Cmd_hms(int argc, char *argv[])
{
switch (argc) {
case 4:
hours = atoi(argv[1]);
minutes = atoi(argv[2]);
seconds = atoi(argv[3]);
break;
case 3:
minutes = atoi(argv[1]);
seconds = atoi(argv[2]);
break;
case 2:
seconds = atoi(argv[1]);
break;
default:
return 0;
}
rtc.setHours(hours);
rtc.setMinutes(minutes);
rtc.setSeconds(seconds);
return 0;
}
//*****************************************************************************
// This function implements the "help" command. It prints a simple list of the
// available commands with a brief description.
//*****************************************************************************
int Cmd_help(int argc, char *argv[])
{
tCmdLineEntry *pEntry;
pEntry = &g_sCmdTable[0];
Serial.println(F("\r\nAvailable commands:\r\n------------------\n"));
while (pEntry->pcCmd)
{
Serial.print( pEntry->pcCmd);
Serial.println(pEntry->pcHelp);
pEntry++;
}
return (0);
}
tCmdLineEntry g_sCmdTable[] =
{
{ "help", Cmd_help, " : Display list of commands"} ,
{ "?", Cmd_help, " : alias for help"} ,
{ "on", Cmd_timeOn, " : timer show on"} ,
{ "off", Cmd_timeOff, " : timer show off"} ,
{ "set", Cmd_set, " : set yy mo dd hh mi ss"} ,/* set 18 6 9 22 18 54 */
{ "setymd", Cmd_ymd, ": time yy mm dd"} , /* set 18 6 9*/
{ "sethms", Cmd_hms, ": time hh mm ss"} , /* set 22 18 54*/
// { "alarm", Cmd_alarm, " : set alarmtime hms"},
{ 0, 0, 0 }
};

说明：
line 23~25 装入命令行处理库，其中cmdline[256]是串口命令行输入数据的缓冲区，ptr是当前输入字符位置；
line 30 31 装入RTC库，建立一个示例 rtc；
line 34~42  初始化年月日时分秒全局变量，并作为首次使用时初始化RTC用；使用者编译上传时可以修改这些值；
line 38 选择 LSE为RTC时钟源，注释掉该行，就可以使用库缺省时钟源LSI，也可使用HSI或HSE；只有选择了LSE并有后备电池对RTC供电，才能在系统断电时RTC仍能正确运行并且后备寄存器值得以保持；
line 63~72 检查RTC_BKP_DR1标志，如未设定，设定RTC时间和日期，否则不设置，采用RTC内部时钟日期值继续计数，这里有个例外就是F1系列，因为F1的RTC只是个简单计数器，不像其他系列是个完整的日期时间计数，不保持日期值，应此F1虽不需重置时间，但仍需要重置日期；对F1 用户可以使用其他备份寄存器 RTC_BKP_DRx，来保存日期（这部分留给用户自行处理，已后版本我可能会增加）；在我的例子里，RTC标志使用了RTC_BKP_DR1，以及已设定标志值为0x32F2；
line 79 一个是否显示当前时间的开关值变量 timerShowOn，可以通过命令行输入命令on或off来开关是否显示；
line 81~107 是标准的cmdline 库用法，其中99~101 根据timerShowOn 决定是否显示当前时间；
line 151~294 建立了如下命令的处理回调函数（由命令行处理函数负责调用）：
   help命令及别名?：简单显示支持的所有命令；
   on 或 off ：串口显示或不显示时间开关；
   set：一次性设定年月日时分秒共六个；这命令可以输入6~1个由空格隔开的不同个数的数值（年月日时分秒），这样当需要重设月份时，可以仅输入“月日时分秒” 5个，同理仅时或分钟要修改可以是“时分秒”或“时分秒”
   setymd 和 sethms：分别是单独设定年月日或时分秒，用法和set一样，可以只输后面两个或一个值；

我增加的库函数：
uint32_t getRegister(uint32_t index)；/*读后备寄存器*/
void setRegister(uint32_t index, uint32_t value)；/*写后备寄存器*/

uint8_t calculateWeekDay(uint8_t y,uint8_t m, uint8_t d); /*计算星期几*/

其它如闹钟等应用示例文件和用法，详见:http://arduino.cc/en/Reference/RTC

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