
本文是STM32U0测评系列的最后一篇。我认为STM32U0最吸引我的就是他极致的低功耗,ST官方也说他非常很适用于水表等产品的应用,于是我只做了一个电子墨水屏RTC日历。一开始我是想做日历+时钟+温湿度。但是很可惜我手上的这块电子墨水屏不能局部刷新,只能全刷,而全刷要15s,也就是说1分钟内只有45s是正常显示的,这也太鸡肋了,完全没有实用性可言,所以最终决定就只做日历,一天刷新一次,功耗也是嘎嘎低由于中途有很多调试工作,我就不再一步一步讲解是怎么做的,简单讲解一下demo功能、接线、代码逻辑、上位机使用注意、后续改进想法等一、简述功能使用STM32U08 NUCLEO开发板外接一块我自己做的电子墨水屏驱动板(软硬件已开源,地址:https://github.com/BUYITAO/My_E-Paper_Driver),显示当前的日期,每天24点整由RTC闹钟唤醒刷新屏幕,平时MCU都处于STANDBY,这样可以让整个系统处于最低功耗状态。正常显示如下(偷懒了,没有做界面美化设计,请见谅![]() ![]() 系统首次上电后由于RTC参数丢失,会处于默认的预设状态,需要用户手动设置一下时间,此时电子墨水屏显示“Please config RTC data”,如下图所示 ![]() 用户可以通过串口发送配置参数(这个我做了一个上位机可以一键发送配置指令),MCU收到后,刷新屏幕,再进入standby。上位机界面如下图 ![]() 二、硬件连线 ![]() 墨水屏驱动板 STM32 MOSI PA7 CS PC9 RST PC8 CLK PA1 DC PC6 BUSY PC5 照片不太看得清楚开发板上的接线,我把原理图放上来 ![]() 然后串口部分我借用了STlink的VCP(这个最后改进点部分我会讲到,用这个其实对功耗影响挺大的,后续打算改掉) 三、代码简单讲解 根据之前做的功能设计,我在上一篇“【NUCLEO-U083RC评测】⑧RTC&STANDBY Alarm唤醒功能”工程的基础上继续开发。 CUBEMX打开SPI,然后配置了GPIO。这样就可以实现与电子墨水屏的通讯 ![]() ![]() 然后把GPIO和SPI的库改成LL库(个人习惯,这些基础的外设以前LL库用惯了,毕竟可以看代码学习对应寄存器的操作),然后生成代码即可 ![]() ***这里需要注意一下生成的代码有两个BUG,毕竟现在U0的PACK才第一版,有点BUG很正常,希望ST可以看到我的这个文章,在后续的版本中修复一下 第一个是在main.h中,红框这个没有换行,会导致编译报错 ![]() 第二个是生成的工程会强制设置为V6编译器,V6编译会疯狂报错,改成V5就好 ![]() 然后关于电子墨水屏的移植、配置啥的我就不细讲了,在我分享的github上有详细的readme。接下来简单看一下功能代码 while1前我会初始化墨水屏,然后判断是否为首次上电。如果是首次上电,就让墨水屏显示“Please config RTC data”,反之就清除标志位,刷新屏幕(到这里就是RTC闹钟到时间了,要刷新屏幕,显示新的日期),然后再进入Standby
![]() 如果是首次上电的,可以看到没有调用standby函数,所以他可以向下进入while1,while1中的函数如下
![]() 会一直去获取串口收到的数据,如果找到\n就认为收到一包数据,然后去解析,解析成功就刷新屏幕显示日期,然后进去standby。反之继续接收 下面看看解析函数
如果解析成功就设置RTC,反之返回false。 我输入的串口数据是十进制的,但是RTC使用的是BCD,所以需要转换一下,这就是uint_to_bcd函数,他的内容如下
核心的逻辑代码都在这里了,屏幕显示的函数与具体逻辑无关,我就不展示了,可以自己去看附件中代码 四、上位机注意事项 上位机软件是用python+tkinter+serial写的,所以保证你的电脑上安装了python环境(我这边是最新的3.12.4),然后要安装tkinter、serial的库,否则运行时会报错:“ModuleNotFoundError: No module named ‘tkinter'”或“ModuleNotFoundError: No module named ‘serial'”(我忘记是serial还是pyserial,大致就是这么个意思) 你可以用以下指令查看是否安装这两个库
如果安装了,会弹出一个窗口,这是tkinter的一个demo
如果安装了,会打印 出可以用的COM口 如果你没安装,可以用以下命令安装serial
tkinter一般都是在安装python时自动安装的,如果你没有可以看一下这个文章 然后上位机我也提供源码在附件,如果EXE实在无法运行,可以尝试用VSCODE调试运行,我这边之前就是调试可以运行,EXE无法运行,需要安装东西,很奇怪 然后便于测试,我提供了强制写入23点59分30秒的版本,可以通过注释以下代码来实现 ![]() 五、后续改进想法 这个demo现在其实处于一个初始状态,低功耗部分还没有调试过,目前已知的硬件上肯定需要做调整,否则功耗挺高的 1.LED3这个灯要干掉,他一直亮着耗电 2.供电及串口,之前我测试standby功耗是是选择使用CHG跳帽的,现在为了可以借用STLINK的VCP被迫选择STLK,这会增大功耗,后续我打算使用外部的串口,供电改回CHG。板子上需要把SB48/45焊接一下,这样串口可以引到arduino的D1、D0口上,配置完时钟后拔掉接线 ![]() 3.STlink VCP的R23、24电阻干掉,我一直怀疑MCU会有电从这个漏过去,导致之前测量的功耗高,反正现在打算用外挂的串口,这个我就直接干掉。 4.配置RTC的机制有点不灵活,用户想要配置RTC,必须断电再上电,不友好。毕竟RTC时间长了就会偏,手动重校时是必须的。后续可以把板载的用户按键利用起来,把它作为唤醒源,当按下后,MCU WKUP,等待用于输入配置指令。多久没收到正确的指令就再进入standby 5.美化一下界面 6.增加wifi模块,这样可以实现每天网络校时,并且还可以获取天气预报信息,让屏幕看上去不那么空 7.如果有合适的液晶段码屏,可以加上,用于显示温湿度数据,躲开了电子墨水屏的问题 感谢各位读到这里,如果你有更好的想法或者有疑问或者代码有错误,欢迎在评论区交流 项目源码及上位机如下 ![]() |
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