【单片机】STM32单片机,RTC实时时钟,STM32F103C8T6,程序,万年历,数字时钟

基础介绍

我以STM32F103C8T6为例,但STM32F103的RTC是通用的,STM32F103C8T6有一个原理图:

https://qq742971636.blog.csdn.net/article/details/131288390

用纽扣电池给VBAT供电(要共地),即可实现掉电后依旧走时的能力。
在这里插入图片描述

主要特性(来源于STM32中文参考手册V10.pdf):

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
记得加标准库文件:
在这里插入图片描述

rtc.h

#ifndef __RTC_H
#define __RTC_H	    
#include "sys.h"

//时间结构体
typedef struct 
{
    
    
	vu8 hour;
	vu8 min;
	vu8 sec;			
	//公历日月年周
	vu16 w_year;
	vu8  w_month;
	vu8  w_date;
	vu8  week;		 
}_calendar_obj;					 
extern _calendar_obj calendar;	//日历结构体

extern u8 const mon_table[12];	//月份日期数据表
void Disp_Time(u8 x,u8 y,u8 size);//在制定位置开始显示时间
void Disp_Week(u8 x,u8 y,u8 size,u8 lang);//在指定位置显示星期
u8 RTC_Init(void);        //初始化RTC,返回0,失败;1,成功;
u8 Is_Leap_Year(u16 year);//平年,闰年判断
u8 RTC_Alarm_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec);
u8 RTC_Get(void);         //更新时间   
u8 RTC_Get_Week(u16 year,u8 month,u8 day);
u8 RTC_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec);//设置时间			

#endif



rtc.c

#include "sys.h"
#include "rtc.h"
	   
_calendar_obj calendar;//时钟结构体 
 
static void RTC_NVIC_Config(void)
{
    
    	
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_IRQn;		//RTC全局中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;	//先占优先级1位,从优先级3位
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;	//先占优先级0位,从优先级4位
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;		//使能该通道中断
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);		//根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
}

//实时时钟配置
//初始化RTC时钟,同时检测时钟是否工作正常
//BKP->DR1用于保存是否第一次配置的设置
//返回0:正常
//其他:错误代码

u8 RTC_Init(void)
{
    
    
	//检查是不是第一次配置时钟
	u8 temp=0;
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);	//使能PWR和BKP外设时钟   
	PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);	//使能后备寄存器访问  
	//if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0x5050)		//从指定的后备寄存器中读出数据:读出了与写入的指定数据不相乎
		//{	 			
		BKP_DeInit();	//复位备份区域 	
		RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);	//设置外部低速晶振(LSE),使用外设低速晶振
		while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET&&temp<250)	//检查指定的RCC标志位设置与否,等待低速晶振就绪
			{
    
    
			temp++;
			delay_ms(10);
			}
		if(temp>=250)return 1;//初始化时钟失败,晶振有问题	    
		RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);		//设置RTC时钟(RTCCLK),选择LSE作为RTC时钟    
		RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);	//使能RTC时钟  
		RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
		RTC_WaitForSynchro();		//等待RTC寄存器同步  
		RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE);		//使能RTC秒中断
		RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
		RTC_EnterConfigMode();/// 允许配置	
		RTC_SetPrescaler(32767); //设置RTC预分频的值
		RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
		RTC_Set(2017,4,30,20,17,00);  //设置时间	
		RTC_ExitConfigMode(); //退出配置模式  
		BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0X5050);	//向指定的后备寄存器中写入用户程序数据
			/*
		}
	else//系统继续计时
		{

		RTC_WaitForSynchro();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
		RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE);	//使能RTC秒中断
		RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
		}
		*/
	RTC_NVIC_Config();//RCT中断分组设置		    				     
	RTC_Get();//更新时间	
	return 0; //ok

}		 				    
//RTC时钟中断
//每秒触发一次  
//extern u16 tcnt; 
void RTC_IRQHandler(void)
{
    
    		 
	if (RTC_GetITStatus(RTC_IT_SEC) != RESET)//秒钟中断
	{
    
    							
		RTC_Get();//更新时间   
 	}
	if(RTC_GetITStatus(RTC_IT_ALR)!= RESET)//闹钟中断
	{
    
    
		RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR);		//清闹钟中断	  	
	  RTC_Get();				//更新时间   
  	printf("Alarm Time:%d-%d-%d %d:%d:%d\n",calendar.w_year,calendar.w_month,calendar.w_date,calendar.hour,calendar.min,calendar.sec);//输出闹铃时间	
		
  	} 				  								 
	RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_SEC|RTC_IT_OW);		//清闹钟中断
	RTC_WaitForLastTask();	  	    						 	   	 
}
//判断是否是闰年函数
//月份   1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 11 12
//闰年   31 29 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
//非闰年 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
//输入:年份
//输出:该年份是不是闰年.1,是.0,不是
u8 Is_Leap_Year(u16 year)
{
    
    			  
	if(year%4==0) //必须能被4整除
	{
    
     
		if(year%100==0) 
		{
    
     
			if(year%400==0)return 1;//如果以00结尾,还要能被400整除 	   
			else return 0;   
		}else return 1;   
	}else return 0;	
}	 			   
//设置时钟
//把输入的时钟转换为秒钟
//以1970年1月1日为基准
//1970~2099年为合法年份
//返回值:0,成功;其他:错误代码.
//月份数据表											 
u8 const table_week[12]={
    
    0,3,3,6,1,4,6,2,5,0,3,5}; //月修正数据表	  
//平年的月份日期表
const u8 mon_table[12]={
    
    31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
u8 RTC_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec)
{
    
    
	u16 t;
	u32 seccount=0;
	if(syear<1970||syear>2099)return 1;	   
	for(t=1970;t<syear;t++)	//把所有年份的秒钟相加
	{
    
    
		if(Is_Leap_Year(t))seccount+=31622400;//闰年的秒钟数
		else seccount+=31536000;			  //平年的秒钟数
	}
	smon-=1;
	for(t=0;t<smon;t++)	   //把前面月份的秒钟数相加
	{
    
    
		seccount+=(u32)mon_table[t]*86400;//月份秒钟数相加
		if(Is_Leap_Year(syear)&&t==1)seccount+=86400;//闰年2月份增加一天的秒钟数	   
	}
	seccount+=(u32)(sday-1)*86400;//把前面日期的秒钟数相加 
	seccount+=(u32)hour*3600;//小时秒钟数
    seccount+=(u32)min*60;	 //分钟秒钟数
	seccount+=sec;//最后的秒钟加上去

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);	//使能PWR和BKP外设时钟  
	PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);	//使能RTC和后备寄存器访问 
	RTC_SetCounter(seccount);	//设置RTC计数器的值

	RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成  	
	return 0;	    
}

//初始化闹钟		  
//以1970年1月1日为基准
//1970~2099年为合法年份
//syear,smon,sday,hour,min,sec:闹钟的年月日时分秒   
//返回值:0,成功;其他:错误代码.
u8 RTC_Alarm_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec)
{
    
    
	u16 t;
	u32 seccount=0;
	if(syear<1970||syear>2099)return 1;	   
	for(t=1970;t<syear;t++)	//把所有年份的秒钟相加
	{
    
    
		if(Is_Leap_Year(t))seccount+=31622400;//闰年的秒钟数
		else seccount+=31536000;			  //平年的秒钟数
	}
	smon-=1;
	for(t=0;t<smon;t++)	   //把前面月份的秒钟数相加
	{
    
    
		seccount+=(u32)mon_table[t]*86400;//月份秒钟数相加
		if(Is_Leap_Year(syear)&&t==1)seccount+=86400;//闰年2月份增加一天的秒钟数	   
	}
	seccount+=(u32)(sday-1)*86400;//把前面日期的秒钟数相加 
	seccount+=(u32)hour*3600;//小时秒钟数
    seccount+=(u32)min*60;	 //分钟秒钟数
	seccount+=sec;//最后的秒钟加上去 			    
	//设置时钟
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);	//使能PWR和BKP外设时钟   
	PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);	//使能后备寄存器访问  
	//上面三步是必须的!
	
	RTC_SetAlarm(seccount);
 
	RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成  	
	
	return 0;	    
}


//得到当前的时间
//返回值:0,成功;其他:错误代码.
u8 RTC_Get(void)
{
    
    
	static u16 daycnt=0;
	u32 timecount=0; 
	u32 temp=0;
	u16 temp1=0;	  
    timecount=RTC_GetCounter();	 
 	temp=timecount/86400;   //得到天数(秒钟数对应的)
	if(daycnt!=temp)//超过一天了
	{
    
    	  
		daycnt=temp;
		temp1=1970;	//从1970年开始
		while(temp>=365)
		{
    
    				 
			if(Is_Leap_Year(temp1))//是闰年
			{
    
    
				if(temp>=366)temp-=366;//闰年的秒钟数
				else {
    
    temp1++;break;}  
			}
			else temp-=365;	  //平年 
			temp1++;  
		}   
		calendar.w_year=temp1;//得到年份
		temp1=0;
		while(temp>=28)//超过了一个月
		{
    
    
			if(Is_Leap_Year(calendar.w_year)&&temp1==1)//当年是不是闰年/2月份
			{
    
    
				if(temp>=29)temp-=29;//闰年的秒钟数
				else break; 
			}
			else 
			{
    
    
				if(temp>=mon_table[temp1])temp-=mon_table[temp1];//平年
				else break;
			}
			temp1++;  
		}
		calendar.w_month=temp1+1;	//得到月份
		calendar.w_date=temp+1;  	//得到日期 
	}
	temp=timecount%86400;     		//得到秒钟数   	   
	calendar.hour=temp/3600;     	//小时
	calendar.min=(temp%3600)/60; 	//分钟	
	calendar.sec=(temp%3600)%60; 	//秒钟
	calendar.week=RTC_Get_Week(calendar.w_year,calendar.w_month,calendar.w_date);//获取星期   
	return 0;
}	 
//获得现在是星期几
//功能描述:输入公历日期得到星期(只允许1901-2099年)
//输入参数:公历年月日 
//返回值:星期号																						 
u8 RTC_Get_Week(u16 year,u8 month,u8 day)
{
    
    	
	u16 temp2;
	u8 yearH,yearL;
	
	yearH=year/100;	yearL=year%100; 
	// 如果为21世纪,年份数加100  
	if (yearH>19)yearL+=100;
	// 所过闰年数只算1900年之后的  
	temp2=yearL+yearL/4;
	temp2=temp2%7; 
	temp2=temp2+day+table_week[month-1];
	if (yearL%4==0&&month<3)temp2--;
	return(temp2%7);
}			  




main.c

#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "rtc.h"


int main(void) {
    
    
    u8 t;
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);               /* 设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级,2位响应优先级 */
    delay_init();                                                   /* 延时函数初始化 */
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);      /* 关闭jtag,使能SWD,可以用SWD模式调试 */
    delay_ms(500);                                                /* 等待稳定 */
    uart_init(115200);
    
    RTC_Init();                //RTC初始化
    while (1) {
    
    
        if (t != calendar.sec) {
    
    
            t = calendar.sec;
            printf("%d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\r\n", calendar.w_year, calendar.w_month, calendar.w_date,
                   calendar.hour, calendar.min, calendar.sec);
            switch (calendar.week) {
    
    
                case 0:
                    printf("Sunday   \r\n");
                    break;
                case 1:
                    printf("Monday   \r\n");
                    break;
                case 2:
                    printf("Tuesday  \r\n");
                    break;
                case 3:
                    printf("Wednesday\r\n");
                    break;
                case 4:
                    printf("Thursday \r\n");
                    break;
                case 5:
                    printf("Friday   \r\n");
                    break;
                case 6:
                    printf("Saturday \r\n");
                    break;
            }
        }
        delay_ms(10);

    }
}

串口接收:
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