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【STM32C0测评】Nucleo-C092开发板IIC通信测试(硬件IIC)

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C70EH 发布时间:2025-5-6 17:26

我不知道为什么,感觉论坛的文本编辑设备贼难用,关于IIC的请以本篇为准吧,那些没有写好的我也没有办法了,如果管理员可以看到麻烦帮忙删除一下那些没有写好的文章吧。

各位同志好,这一篇我们使用IIC通信来设置与读取DS3231的数据,我们采用第一篇的程序模板。IIC分为硬件IIC和软件IIC。我们这次使用硬件IIC来实现对DS3231的数据读取工作。

硬件IIC我使用了PB8/PB9两个引脚,硬件接线与程序现象软件模拟的IIC一致。但是这里使用硬件IIC,所以要开启C092内部的IIC1外设,具体配置如下:

IIC配置.png

IIC引脚配置1.pngIIC引脚配置.png

程序基本原理是:MCU上电后先初始化一堆东西,并使用串口打印相关作者信息,接着进入主函数中,每间隔1s打印一次串口信息,读取DS3231内部的数据信息并且翻转LED2表示它工作正常,如下图所示:

硬件IIC现象.gif

串口打印如下:

硬件IIC串口.png

程序实现如下:

STM32C092_DS3231.c的库文件

//STM32C092_DS3231.c     库文件
#include "STM32C092_DS3231.h"

#define DS3231_ADDRESS     (0x68 << 1)  //DS3231 IIC通信地址 7-bit地址左移1位 
//DS3231寄存器地址
#define DS3231ADD_Sec 0x00
#define DS3231ADD_Min 0x01
#define DS3231ADD_Hour 0x02
#define DS3231ADD_Week 0x03
#define DS3231ADD_Date 0x04
#define DS3231ADD_Mouth 0x05
#define DS3231ADD_Year 0x06
#define DS3231ADD_Control 0x0E

#define DS3231ADD_TempH 0x11
#define DS3231ADD_TempL 0x12

uint8_t DS3231_Data[7];

// 十进制转BCD
static uint8_t DEC_to_BCD(uint8_t dec) {
    return ((dec / 10) << 4) | (dec % 10);
}

// BCD转十进制
static uint8_t BCD_to_DEC(uint8_t bcd) {
    return (bcd >> 4) * 10 + (bcd & 0x0F);
}

// 初始化函数
void DS3231_Init(void) {
    // 禁用32kHz输出,设置控制寄存器
    uint8_t ctrl_reg [2]= {DS3231ADD_Control,0x04};
      HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, DS3231_ADDRESS, ctrl_reg, 2, 100);

     // 清除状态寄存器
    uint8_t status_reg [2]= {0x0F,0x00};
         HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, DS3231_ADDRESS, status_reg, 2, 100);
   }

/******************************************************************
 * 函 数 名 称:DS3231_SQW
 * 函 数 说 明:DS3231设置SQW频率值
 * 函 数 形 参:DS3231_SQWState(枚举变量,支持DS3231_SQW_1S、DS3231_SQW_NONE)
 * 函 数 返 回:无
 * 作       者:C70E 1720223
 * 备       注:无
******************************************************************/
void DS3231_SQW(DS3231_SQWState SQW_SOURCE){
if(SQW_SOURCE==DS3231_SQW_1S){
    uint8_t ctrl_reg [2]= {DS3231ADD_Control,0x00};
      HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, DS3231_ADDRESS, ctrl_reg, 2, 100);
    }
else{
    uint8_t ctrl_reg [2]= {DS3231ADD_Control,0x04};
      HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, DS3231_ADDRESS, ctrl_reg, 2, 100);
 }
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称:DS3231_SetTime1
 * 函 数 说 明:DS3231设置时间1
 * 函 数 形 参:Hour:设置小时 Min:设置分钟 Sec:设置秒
 * 函 数 返 回:无
 * 作       者:C70E 1720223
 * 备       注:无
******************************************************************/
void DS3231_SetTime1(uint8_t Hour,uint8_t Min,uint8_t Sec){
       uint8_t SetTime1[4]={DS3231ADD_Sec,DEC_to_BCD(Sec),DEC_to_BCD(Min),DEC_to_BCD(Hour)};
         HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, DS3231_ADDRESS, SetTime1, 4, 100);
       //HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, DS3231_ADDRESS, 0x00, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, data, 7, 100)
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称:DS3231_SetTime2
 * 函 数 说 明:DS3231设置时间2
 * 函 数 形 参:Year:设置年 Mouth:设置月 Date:设置日期  Week:设置周
 * 函 数 返 回:无
 * 作       者:C70E 1720223
 * 备       注:无
******************************************************************/
void DS3231_SetTime2(int Year,uint8_t Mouth,uint8_t Date,uint8_t Week){
       uint8_t SetTime2[5]={DS3231ADD_Week,DEC_to_BCD(Week),DEC_to_BCD(Date),DEC_to_BCD(Mouth),DEC_to_BCD(Year-2000)};
         HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, DS3231_ADDRESS, SetTime2, 5, 100);
       //HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, DS3231_ADDRESS, 0x00, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, data, 7, 100)
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称:DS3231_RaedTime
 * 函 数 说 明:DS3231读出时间
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:Sec
 * 作       者:C70E 1720223
 * 备       注:无
******************************************************************/
void DS3231_ReadTime(void){
    HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, DS3231_ADDRESS, DS3231ADD_Sec, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, DS3231_Data, 7, 0xFFFFF);

}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称:DS3231_RaedSec
 * 函 数 说 明:DS3231读出时间(秒数)
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:Sec
 * 作       者:C70E 1720223
 * 备       注:无
******************************************************************/
uint8_t DS3231_RaedSec(void){
uint8_t Sec=BCD_to_DEC(DS3231_Data[0]);  
return Sec;  
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称:DS3231_RaedMin
 * 函 数 说 明:DS3231读出分钟
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:Min
 * 作       者:C70E 1720223
 * 备       注:无
******************************************************************/
uint8_t DS3231_RaedMin(void){
uint8_t Min=BCD_to_DEC(DS3231_Data[1]); 
return Min;  
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:DS3231_RaedHour
 * 函 数 说 明:DS3231读出小时
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:Min
 * 作       者:C70E 1720223
 * 备       注:无
******************************************************************/
uint8_t DS3231_RaedHour(void){
uint8_t Hour=0;
    Hour=BCD_to_DEC(DS3231_Data[2]); 
return Hour;  
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:DS3231_RaedWeek
 * 函 数 说 明:DS3231读出星期
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:Week
 * 作       者:C70E 1720223
 * 备       注:无
******************************************************************/
uint8_t DS3231_RaedWeek(void){
uint8_t Week=0;
Week=BCD_to_DEC(DS3231_Data[3]); 
return Week;  
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:DS3231_RaedDate
 * 函 数 说 明:DS3231读出日期
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:Date
 * 作       者:C70E 1720223
 * 备       注:无
******************************************************************/
uint8_t DS3231_RaedDate(void){
uint8_t Date=0;
Date=BCD_to_DEC(DS3231_Data[4]);  
return Date;  
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称:DS3231_RaedMouth
 * 函 数 说 明:DS3231读出月份
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:Mouth
 * 作       者:C70E 1720223
 * 备       注:无
******************************************************************/
uint8_t DS3231_RaedMouth(void){
uint8_t Mouth=0;
Mouth=BCD_to_DEC(DS3231_Data[5]); 
return Mouth;  
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称:DS3231_RaedYear
 * 函 数 说 明:DS3231读出年
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:Mouth
 * 作       者:C70E 1720223
 * 备       注:无
******************************************************************/
int DS3231_RaedYear(void){
int Year=0;
Year=BCD_to_DEC(DS3231_Data[6])+2000; 
return Year;  
}

// 读取温度(精度0.25°C)
float DS3231_RaedTemp(void) {
    uint8_t temp[2];

    if(HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, DS3231_ADDRESS, DS3231ADD_TempH, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, temp, 2, 100) != HAL_OK) {
        return -99.9; // 错误值
    }

    return (float)temp[0] + ((temp[1] >> 6) * 0.25f);
}

STM32C092_DS3231.h的库文件

#ifndef __STM32C092_DS3231_H
#define __STM32C092_DS3231_H

#include "main.h"
#include "i2c.h"

typedef enum  
{
    DS3231_SQW_1S=0,
        DS3231_SQW_NONE
}   DS3231_SQWState;
  //枚举变量 DS3231_SQW枚举变量



// 函数声明
void DS3231_Init(void);
void DS3231_SQW(DS3231_SQWState SQW_SOURCE);
void DS3231_SetTime1(uint8_t Hour,uint8_t Min,uint8_t Sec);
void DS3231_SetTime2(int Year,uint8_t Mouth,uint8_t Date,uint8_t Week);

void DS3231_ReadTime(void);
uint8_t DS3231_RaedSec(void);//DS3231读出时间(秒数)
uint8_t DS3231_RaedMin(void);//DS3231读出分钟
uint8_t DS3231_RaedHour(void);//DS3231读出小时
uint8_t DS3231_RaedWeek(void);//DS3231读出星期
uint8_t DS3231_RaedDate(void);//DS3231读出日期
uint8_t DS3231_RaedMouth(void);//DS3231读出月份
int DS3231_RaedYear(void);//DS3231读出年

float DS3231_RaedTemp(void);//DS3231读出温度

#endif

主函数

/*
  *作者:下行路轨上的C70E 论坛ID钟详
    *Nucleo-C092 demo程序任务6:使用I2C1读取DS3231获得时间,将收到的时间发出给串口助手,同时控制LED2灯及DS3231 SQW脚LED闪烁。
    *使用意法半导体Nucleo板卡,配置外置晶体48M,波特率9600

    *光泽,光泽,到光泽的下车了~~光泽,光泽......
*/
#include "main.h"
#include "i2c.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#include "stdio.h"
#include "STM32C092_DS3231.h"

/*函数声明*/
void SystemClock_Config(void);

/*主函数*/
int main(void) {
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_I2C1_Init();  // 确保I2C已初始化
      MX_GPIO_Init();
    MX_USART2_UART_Init();

    /*DS3231初始化*/
    DS3231_Init();
      /*DS3231写入初始时间*/
      DS3231_SQW(DS3231_SQW_1S);
      DS3231_SetTime1(23,59,30);
    DS3231_SetTime2(2025,4,21,1);

    /*打印作者信息*/
    printf("\r\nST Chinese Forum Evaluation Plan\r\n");
    printf("\r\nBoard Mode:Nucleo-C092\r\n");
    printf("\r\nDemo6:DS3231 HardwareIIC Test\r\n");
    printf("\r\nReviewer:Xiang Zhong Bli:C70E\r\n");

    while(1) {
  DS3231_ReadTime();//使用DS3231读取一个总的时间放到.c文件数组里面
    /*打印从DS3231读取到的信息*/        
  printf("Time2=%d:%d:%d:%d\n",DS3231_RaedYear(),DS3231_RaedMouth(),DS3231_RaedDate(),DS3231_RaedWeek());
  printf("Time1=%d:%d:%d\n",DS3231_RaedHour(),DS3231_RaedMin(),DS3231_RaedSec());
    printf("Temp=%2f\n",DS3231_RaedTemp());
  HAL_GPIO_TogglePin(User_LED2_GPIO_Port,User_LED2_Pin);
  HAL_Delay(1000);
         }
    }


void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  __HAL_FLASH_SET_LATENCY(FLASH_LATENCY_1);

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSE;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_APB1_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

/*printf函数支持(阻塞法打印数据)*/
int fputc(int ch,FILE *f)
{
  HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)&ch,1,0xFFFF);//阻塞方式打印
  return ch;
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

好的,感谢各位的观看,这样我们就实现了IIC通信测试。下一篇进行开始测试C092在不同模式下的功耗表现了。

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