定时器与日历时钟

最新推荐文章于 2023-12-19 18:53:51 发布
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文章标签： 单片机 stm32 嵌入式硬件
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/a65167252/article/details/127693681
版权

重庆交通大学信息科学与工程学院

《嵌入式系统基础A》课程

实验报告

班 级： 物联网工程2002

姓名-学号 ： 徐权-632007060327

实验项目名称： 定时器与日历时钟

实验项目性质： 设计性

实验所属课程： 《嵌入式系统基础A》

实验室(中心)： 南岸校区语音大楼

指 导 教 师 ： 娄路

完成时间： 2022 年 11 月 4 日

一、实验内容和任务

  1. 之前作业中的延时功能都是通过循环、delay/Hal_delay函数等实现，本次作业通过定时器Timer方式实现时间的精准控制，相当于给CPU上了一个闹钟，CPU平时处理其它任务，当定时时间到了以后，处理定时相关的任务。请设置一个5秒的定时器，每隔5秒从串口发送“hello windows！”；同时设置一个2秒的定时器，让LED等周期性地闪烁。

参考: http://www.mcublog.cn/stm32/2021_01/stm32cubemx-dingshiqi-led/

  1. 了解实时时钟RTC的原理。STM32芯片自带RTC，因此不须像其他MCU需外接RTC模块。请编程实现STM32的日历读取、设置和输出。要求：

1）读取RTC初始时间，验证是否为 1970年1月1日零分零秒；

2）将RTC时间调整为当前时间，并以 2021年x月x日x分x秒的格式从串口输出(或输出到OLED屏)，每1s改变一次；

3）如果输出内容中需加入“星期x”，请修改代码。

参考：

https://www.cnblogs.com/dreamrj/p/14046598.html

https://blog.youkuaiyun.com/qq_45659777/article/details/121621521

物联19级学长博客

[STM32系列]HAL库STM32CubeMX教程十三—RTC时钟

https://blog.youkuaiyun.com/as480133937/article/details/105741893
二、实验要求

1. 分组要求：每个学生独立完成，即1人1组。

2. 程序及报告文档要求：具有较好的可读性，如叙述准确、标注明确、截图清晰等。

3.项目代码上传github，同时把项目完整打包为zip文件，与实验报告（Markdown源码及PDF文件）、作业博客地址一起提交到学习通。

三. 实验过程介绍 （此处可以填博客内容）

实验一：

## 1.创建项目选择芯片
在这里插入图片描述
选择STM32F103C8T6

2.SYS设置
在这里插入图片描述
3.RCC设置在这里插入图片描述
4.GPIO设置
在这里插入图片描述
5.TIM2设置
在这里插入图片描述
6.NVIC设置
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
7.clock设置在这里插入图片描述
8.生成代码
在main.c文件中添加如下内容

HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);

该函数表示启动相应的定时器，“h”表示HAL库，“tim2”表示定时器2。所以这行代码的意思就是启动定时器2。

代码如下：

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	static uint32_t time_cnt =0;

	if(htim->Instance == TIM2)
	{
		if(++time_cnt >= 100)
		{
			time_cnt =0;
			HAL_GPIO_TogglePin(D1_GPIO_Port,D1_Pin);
		}
	}
}

该函数为定时器的中断回调函数，当产生定时中断的时候，会自动调用这个函数。在函数内部定义了一个静态变量：time_cnt。当它大于等于100的时候，才会执行if里面的代码。也就是说需要发生100次中断，才会让LED的状态翻转。前面已经算过了，一次定时中断的时间是0.005秒，所以100次中断的时间是0.005*100=0.5秒。也就是说每隔0.5秒，LED的状态翻转一次。

修改后，保存，编译、下载，重新上电。可以看到LED1差不多每隔0.5秒翻转一次，实现了我们想要的效果。

9.烧录
在这里插入图片描述

9.实验效果
在这里插入图片描述

实验二：

1.生成项目
2.RCC设置：
在这里插入图片描述
更改HSE和LSE 如图所示
3.RTC设置：
在这里插入图片描述
勾选第一第二个选项，
第一个是是否使能 tamper（PC13）引脚上输出校正的秒脉冲时钟，

第二个： RTC入侵检测校验功能

RTC校验功能，使能侵入检测功能。RTC时钟经64分频输出到侵入检测引脚TAMPER上
当 TAMPER引脚上的信号从 0变成1或者从 1变成 0(取决于备份控制寄存器BKP_CR的 TPAL位)，会产生一个侵入检测事件。侵入检测事件将所有数据备份寄存器内容清除。

也就是第一个是使能tamper（PC13）引脚作为时钟脉冲输出
第二个是使能tamper（PC13）引脚作为入侵检测功能
下面是两个RTC的中断：

RTC全局中断RTC_IRQHandler()
闹钟中断函数RTCAlarm_IRQHandler()
在这里插入图片描述
4.按照我这个这么设置
在这里插入图片描述
第一个Calendar time 就是现在的时间 下面那个DATE就是日期 还有星期几。
5.设置USART1
在这里插入图片描述
6.clock设置如上一个实验
在这里插入图片描述
7.在keil中加入以下代码
重定义prinft：

int fputc(int ch,FILE *f){
 uint8_t temp[1]={ch};
 HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,2);
 return ch;
}

在while函数中加入:

	  HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &GetTime, RTC_FORMAT_BIN);//获取时间
      /* Get the RTC current Date */
      HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &GetData, RTC_FORMAT_BIN);//获取日期

      /* Display date Format : yy/mm/dd */
      printf("%02d/%02d/%02d\r\n",2000 + GetData.Year, GetData.Month, GetData.Date);
      /* Display time Format : hh:mm:ss */
      /* Display date Format : weekday */
		if(GetData.WeekDay==1){
			printf("Monday\r\n");
		}else if(GetData.WeekDay==2){
			printf("Tuesday\r\n");
		}else if(GetData.WeekDay==3){
			printf("Wednesday\r\n");
		}else if(GetData.WeekDay==4){
			printf("Thursday\r\n");
		}else if(GetData.WeekDay==5){
			printf("Friday\r\n");
		}else if(GetData.WeekDay==6){
			printf("Saturday\r\n");
		}else if(GetData.WeekDay==7){
			printf("Sunday\r\n");
		}

		
		printf("%02d:%02d:%02d\r\n",GetTime.Hours, GetTime.Minutes, GetTime.Seconds);

      printf("\r\n");

      HAL_Delay(1000);

代码:main.c

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * <h2><center>&copy; Copyright (c) 2021 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.</center></h2>
  *
  * This software component is licensed by ST under BSD 3-Clause license,
  * the "License"; You may not use this file except in compliance with the
  * License. You may obtain a copy of the License at:
  *                        opensource.org/licenses/BSD-3-Clause
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "rtc.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#include "stdio.h"


int fputc(int ch,FILE *f){
 uint8_t temp[1]={ch};
 HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,2);
 return ch;
}

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
RTC_DateTypeDef GetData;  //获取日期结构体

RTC_TimeTypeDef GetTime;   //获取时间结构体

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_RTC_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
				  /* Get the RTC current Time */
	  HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &GetTime, RTC_FORMAT_BIN);//获取时间
      /* Get the RTC current Date */
      HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &GetData, RTC_FORMAT_BIN);//获取日期

      /* Display date Format : yy/mm/dd */
      printf("%02d/%02d/%02d\r\n",2000 + GetData.Year, GetData.Month, GetData.Date);
      /* Display time Format : hh:mm:ss */
      /* Display date Format : weekday */
		if(GetData.WeekDay==1){
			printf("Monday\r\n");
		}else if(GetData.WeekDay==2){
			printf("Tuesday\r\n");
		}else if(GetData.WeekDay==3){
			printf("Wednesday\r\n");
		}else if(GetData.WeekDay==4){
			printf("Thursday\r\n");
		}else if(GetData.WeekDay==5){
			printf("Friday\r\n");
		}else if(GetData.WeekDay==6){
			printf("Saturday\r\n");
		}else if(GetData.WeekDay==7){
			printf("Sunday\r\n");
		}

		
		printf("%02d:%02d:%02d\r\n",GetTime.Hours, GetTime.Minutes, GetTime.Seconds);

      printf("\r\n");

      HAL_Delay(1000);

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE|RCC_OSCILLATORTYPE_LSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.LSEState = RCC_LSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  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_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_RTC;
  PeriphClkInit.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_LSE;
  if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
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 */
}

#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 */

/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

接着编译烧录：
在这里插入图片描述

实验成果：
在这里插入图片描述

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