【实测教程】STM32CubeMX-STM32L4研究（RTC-DS1302时钟）

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STMCU小助手发布时间：2023-1-14 18:34

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文章简介:	【实测教程】STM32CubeMX-STM32L4研究（RTC-DS1302时钟）

一、开发板平台简介：
1、开发板资源简介
（1）开发板主芯片型号：STM32L431RCT6
（2）开发板主芯片封装：LQFP-64_10x10x05P
（3）开发板主芯片内核：ARM® Cortex®-M4
（4）开发板主芯片主频：80MHz
（5）开发板主芯片Flash大小：256KB
（6）开发板主芯片RAM大小：64KB
（7）其他外设：请参考芯片手册

2、串口简介
       串口全称为串行通讯接口，即数据在通信线上一次传输一位，按先后一定顺序传输。我们通常所说的单片机串口准确来说应该是串行异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART），使用TTL电平，串口需要RXD、TXD、GND三根线进行通信。
      （1）我们选用的STM32L431RCT6开发板串口1已通过USB转TLL串口芯片CH340G引出，使用时，只需要用公对公USB线连接电脑即可（注意也得需要安装CH340G驱动），后期验证试验也试验该串口1进行。
      （2）开发板上的其他串口已通过排针引出，为TTL电平，通信的时候需要注意选择对应的电平模块，如USB转TTL串口模块等。

  二、新建工程
1、新建STM32CubeMX基础工程
（1）打开STM32CubeMX，点击“File”-->"New Project"

（2）等待打开主芯片选项界面（大约1分钟时间）。

（3）昨天搜索框中输入（或选择）所需的主芯片型号（因为我们用的是STM32L431RCT6开发板，所以此处现在STM32L431RC），然后在右下角选择STM32L431RCTx（因为开发板主芯片是STM32L431RCT6），左键双击即可打开新建的项目。

（4）选择时钟源。

——因为开发板上有8M外部时钟，此处选择外部高速时钟（HSE）。
——因为我们没有用到外部低速时钟（LSE），此处不做处理。

2、配置GPIO控制LED
备注：LED灯用来指示系统是否正常工作。
（1）查STM32L431RCT6开发板原理图得LED1控制引脚为PC0，则配置GPIO的引脚PC0。
鼠标左键点击PC0,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。

（2）根据自己的需求配置GPIO的参数，如输出方式、输出频率、上拉下拉等。因为GPIO控制LED的要求比较低，此处采用默认参数即可，不用修改。

3、设置串口1参数
（1）查原理图得知，串口0使用STM32L431RCT6引脚为PA9-USART1_TX,PA10-USART1_RX,引脚设置如下：

（2）序号1用来设置串口收发引脚的选择。

（3）序号2-3-4-5-6设置串口参数，如波特率115200、8位、NONE无奇偶校验等。

4、配置项目工程参数
（1）配置时钟树，用于系统内部时钟，以及各个外设时钟等。此处选择外部8M晶振作为主时钟频率，内部最大倍频80MHz。

（2）完成配置工程。

备注：需要注意代码生成过程中的继承关系，如图所示：需要保留开发者自己编写的代码时，请根据配置设置，不然生成代码后会删除自己编写的代码（从这个方面也可以看出开发者备份自己的代码是多么的重要。）

（3）生成代码。

三、在KEIL 5中编写代码
1、使用KEIL 5（MDK）打开项目工程文件
（1）找到刚才新建工程的存储路径，安装项目名称，打开项目工程。

2、添加LED系统指示灯提示
（1）添加每隔500ms，LED1闪烁一次的系统提示，用于提示程序运行正常。

3、添加DS1302驱动
（1）在bsp_ds1302.c文件中添加DS1302相关的驱动代码。

/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE BEGIN 3 */
#include "bsp_ds1302.h"
#include "stdio.h"
data_time_t data_time=
{
0x22, //年
0x05, //月
0x01, //日
0x08, //时
0x15, //分
0x37, //秒
0x07, //星期日
0
}; //写入初始化的时间默认值
/*****************************************
* 函数名：void DS1302_delay(u8 dd)
* 描述：简单延时
* 输入：
* 输出：无
* 调用：
*************************************/
void DS1302_delay(uint8_t dd)
{
uint8_t i;
for(;dd>0;dd--)
for(i=110;i>0;i--);
}
/*****************************************
* 函数名：void DS1302_GPIOInit(void)
* 描述：DS1302 GPIO配置
* 输入：
* 输出：无
* 调用：
CE---PB8,
CLK--->PB6,
SDA--->PB7,
*************************************/
void DS1302_GPIOInit(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
/*Configure GPIO pin : SDA SCL */
GPIO_InitStructure.Pin = ds1302_SDA | ds1302_SCL;
GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
/*Configure GPIO pin : CE */
GPIO_InitStructure.Pin = ds1302_CE_PIN;
GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
/*****************************************
* 函数名：void DS1302_IO_GPIO(void)
* 描述：DS1302 之 IO GPIO 输入输出配置
* 输入：FLAG标志位
* 输出：无
* 调用：OUT:表示输出，IN:表示输入
FLAG：
*************************************/
void DS1302_IO_GPIO(uchar FLAG)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructre;
/**********配置数据IO端口输出 **********/
if(FLAG==0x01)
{
GPIO_InitStructre.Pin= ds1302_SDA;//配置IO_GPIO
GPIO_InitStructre.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
GPIO_InitStructre.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
HAL_GPIO_Init(ds1302_GPIO, &GPIO_InitStructre);
}
/**********配置数据IO端口输入**********/
else if(FLAG==0x00)
{
GPIO_InitStructre.Pin= ds1302_SDA;//配置IO_GPIO
GPIO_InitStructre.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
GPIO_InitStructre.Mode=GPIO_MODE_INPUT; //配置上拉输入
HAL_GPIO_Init(ds1302_GPIO, &GPIO_InitStructre);
}
}
void ds1302_write_gpio_init(void)
{
HAL_GPIO_WritePin(ds1302_GPIO,ds1302_SDA,GPIO_PIN_SET); //初始化设置SDA
HAL_GPIO_WritePin(ds1302_GPIO,ds1302_SCL,GPIO_PIN_SET); //初始化设置SCL
HAL_GPIO_WritePin(ds1302_CE_GPIO,ds1302_CE_PIN,GPIO_PIN_RESET); //初始化设置CE
}
/*****************************************
* 函数名：void ds1302_write_byte(uchar addr, uchar d)
* 描述：DS1302写指令和数据
* 输入：add:发送地址，dat：所在数据
* 输出：无
* 调用：
*************************************/
void ds1302_write_byte(uchar addr, uchar d)
{
uchar i;
CE_H();
for (i = 0; i < 8; i ++) //发送地址
{
if (addr & 0x01)
{
DS1302_SDA_H();
}
else
{
DS1302_SDA_L();
}
addr = addr >> 1;
DS1302_SCL_H();
DS1302_delay(2);
DS1302_SCL_L();
}
for (i = 0; i < 8; i ++) //发送数据
{
if (d & 0x01)
{
DS1302_SDA_H();
}
else
{
DS1302_SDA_L();
}
d = d >> 1;
DS1302_SCL_H();
DS1302_delay(2);
DS1302_SCL_L();
}
CE_L();
}
/*****************************************
* 函数名：uchar ds1302_read_byte(uchar addr)
* 描述：DS1302读数据
* 输入：add:地址
* 输出：无
* 调用：
*************************************/
uchar ds1302_read_byte(uchar addr)
{
uchar i=0,temp=0,mm=0,nn=0,value=0;
CE_H();
for (i = 0; i < 8; i ++) //写地址
{
if (addr & 0x01)
{
DS1302_SDA_H();
}
else
{
DS1302_SDA_L();
}
addr = addr >> 1;
DS1302_SCL_H();
DS1302_delay(2);
DS1302_SCL_L();
}
DS1302_IO_GPIO(0); //配置为输入
for (i = 0; i < 8; i ++) //读数据
{
temp = temp >> 1;
if(HAL_GPIO_ReadPin(ds1302_GPIO, ds1302_SDA)==1)
{
temp |= 0x80;
}
else
{
temp &= 0x7F;
}
DS1302_SCL_H();
DS1302_delay(2);
DS1302_SCL_L();
}
CE_L();
DS1302_IO_GPIO(1); //配置为输出
mm=temp/16;
nn=temp%16;
value=mm*10+nn; //数据处理转化十进制
return value;
}
void ds1302_write_time(void)
{
// printf("set time %x-%x-%x %x:%x:%x %x\r\n",data_time.year,data_time.months,data_time.day,data_time.hour,data_time.min,data_time.second,data_time.week_time);
ds1302_write_byte(ds1302_control_add,0x00); //关闭写保护，允许向其他寄存器写数据
ds1302_write_byte(ds1302_year_add,data_time.year); //初始化年
ds1302_write_byte(ds1302_month_add ,data_time.months); //初始化月
ds1302_write_byte(ds1302_day_add,data_time.day); //初始化日
ds1302_write_byte(ds1302_hr_add,data_time.hour); //初始化时
ds1302_write_byte(ds1302_min_add,data_time.min); //初始化分
ds1302_write_byte(ds1302_sec_add,data_time.second); //初始化秒
ds1302_write_byte(ds1302_week_time_add,data_time.week_time);//初始化工作日
ds1302_write_byte(ds1302_control_add,0x80); //打开写保护，阻止向任何其他寄存器写数据
}
/*****************************************
* 函数名：void DS1302_init(uchar *time)
* 描述： DS1302初始化
* 输入：无
* 输出：无
* 调用：
*************************************/
void DS1302_init(void)
{
DS1302_GPIOInit(); //GPIO初始化配置
DS1302_delay(2);
CE_L() ; //CE=0;
DS1302_SCL_L(); // CLK=0;
//下面是对DS1302启动电池，不掉电设置时间
ds1302_write_byte(ds1302_control_add,0x00); //WP=0 允许数据写入DS1302
ds1302_write_byte(ds1302_charger_add,0xA7); //充电(1个二极管+8K电阻)
ds1302_write_byte(ds1302_control_add,0X80); //开启保护 WP=1
if(ds1302_read_byte(0X81)&0X80) //查询DS302时钟是否启动,如果时钟停止走动：启动时钟+初始化时钟
{
ds1302_write_time(); //设置初始时钟，芯片第一次工作需要写入初始值，否则无法计时
}
else
{
ds1302_write_time(); //第一次初始化之后需要注释该语句，否则没次reset都会重新写入初始化时间。只要纽扣电池存在，初始化只需要写入一次就可以屏蔽了。
}
}
/*****************************************
* 函数名：void ds1302_read_time(uchar *time)
* 描述：DS1302读取时间
* 输入：无
* 输出：无
* 调用：
*************************************/
void ds1302_read_time(void)
{
data_time.label2[0] = ds1302_read_byte( 0x8D)/10;
data_time.label2[1] = ds1302_read_byte( 0x8D)%10; //年
data_time.label2[2] = '/';
data_time.label2[3] = ds1302_read_byte( 0x89)/10;
data_time.label2[4] = ds1302_read_byte( 0x89)%10; //月
data_time.label2[5] = '/';
data_time.label2[6] = ds1302_read_byte( 0x87)/10;
data_time.label2[7] = ds1302_read_byte( 0x87)%10; //日
data_time.label2[8] = ds1302_read_byte( 0x85)/10;
data_time.label2[9] = ds1302_read_byte( 0x85)%10; //时
data_time.label2[10] = ':';
data_time.label2[11] = ds1302_read_byte( 0x83)/10;
data_time.label2[12] = ds1302_read_byte( 0x83)%10; //分
data_time.label2[13] = ':';
data_time.label2[14] = ds1302_read_byte( 0x81)/10;
data_time.label2[15] = ds1302_read_byte( 0x81)%10; //秒
printf("read time %d%d%c%d%d%c%d%d %d%d%c%d%d%c%d%d\r\n",data_time.label2[0],data_time.label2[1],data_time.label2[2],data_time.label2[3],data_time.label2[4],data_time.label2[5],data_time.label2[6],data_time.label2[7],data_time.label2[8],data_time.label2[9],data_time.label2[10],data_time.label2[11],data_time.label2[12],data_time.label2[13],data_time.label2[14],data_time.label2[15]);
}
/* USER CODE END 1 */