STM32RTC秒中断--基于HAL库(第九届蓝桥杯嵌入式省赛)
文章目录
- 前言
- 一、CubeMX配置(第九届真题完整版)
- 二、代码相关定义、声明
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- 1.函数声明
- 2.宏定义
- 3.变量定义
- 三、主要函数
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- 1.按键扫描
- 2.Setting模式
- 3.RTC秒中断
- 4.Main函数
- 四、实验结果
- 五、源码(转载请注明出处)
- 总结
前言
相关说明：
开发板：CT117E-M4(STM32G431RB 蓝桥杯嵌入式比赛板)
开发环境： CubeMX+Keil5
涉及题目：第九届蓝桥杯嵌入式真题
题目难点：在保证按键反应高效的情况下解决LED灯闪烁与LCD显示冲突
有关RTC秒中断详情请看STM32RTC-秒中断-基于HAL库(一文看懂如何配置并使用)
CubeMX配置、主要函数代码及说明：
一、CubeMX配置(第九届真题完整版)
1.使能外部高速时钟：
2.配置时钟树：
3.GPIO：
4.RTC(除了图中配置，其他均默认即可)：
初始时间、日期、闹钟时间可以不用配置，需要配置的有闹钟中断发生时忽略日期，忽略小时，忽略分钟，不忽略秒(秒中断)。
5.TIM3(PWM输出):
6.TIM6(500ms中断):
8.I2C:
9.NVIC:
二、代码相关定义、声明
1.函数声明
main.c
void EEPROM_WriteBuff(uint8_t addr,uint8_t *writeBuff,uint8_t numByteToWrite); //EEPROM写函数
void EEPROM_ReadBuff(uint8_t addr,uint8_t *ReadBuff,uint8_t numByteToRead); //EEPROM读函数
void HAL_RTC_AlarmAEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc); //闹钟中断函数
void LCD_InitShow(void);//LCD初始化
void LCD_Refresh(void); //LCD更新显示
gpio.h
void KEY_Scan(void); //按键扫描
void LED_AllClose(uint8_t *LED_Close); //LED更新函数
rtc.h
void Set_Time(uint8_t *Buff); //设置RTC当前时间
void Get_Time(void); //获取RTC当前时间
void Set_Alarm(void); //配置下一秒的闹钟
void Show_Now_Time(void); //显示当前时间
2.宏定义
#define LED_GPIO_PORT GPIOC
#define LED1_GPIO_PIN GPIO_PIN_8
#define LED2_GPIO_PIN GPIO_PIN_9
#define LED3_GPIO_PIN GPIO_PIN_10
#define LED4_GPIO_PIN GPIO_PIN_11
#define LED5_GPIO_PIN GPIO_PIN_12
#define LED6_GPIO_PIN GPIO_PIN_13
#define LED7_GPIO_PIN GPIO_PIN_14
#define LED8_GPIO_PIN GPIO_PIN_15
#define ON GPIO_PIN_RESET
#define OFF GPIO_PIN_SET
#define LED1(a) HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN,a)
#define LED2(a) HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_PORT,LED2_GPIO_PIN,a)
#define LED3(a) HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_PORT,LED3_GPIO_PIN,a)
#define LED4(a) HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_PORT,LED4_GPIO_PIN,a)
#define LED5(a) HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_PORT,LED5_GPIO_PIN,a)
#define LED6(a) HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_PORT,LED6_GPIO_PIN,a)
#define LED7(a) HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_PORT,LED7_GPIO_PIN,a)
#define LED8(a) HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_PORT,LED8_GPIO_PIN,a)
#define KEY1_GPIO_PORT GPIOB
#define KEY1_GPIO_PIN GPIO_PIN_0
#define KEY2_GPIO_PORT GPIOB
#define KEY2_GPIO_PIN GPIO_PIN_1
#define KEY3_GPIO_PORT GPIOB
#define KEY3_GPIO_PIN GPIO_PIN_2
#define KEY4_GPIO_PORT GPIOA
#define KEY4_GPIO_PIN GPIO_PIN_0
3.变量定义
main.c
uint8_t No=1; //No值(存储序号)
uint8_t No_step=1; //No值每次改变量
uint8_t No_max=5; //No值上限
uint8_t No_min=1; //No值下限
uint8_t page=1; //LCD显示页(时间--1，Setting--2)
uint8_t Time_addr_now=0x00; //当前时间地址
uint8_t Time_addr_step=0x08; //时间地址改变量
uint8_t Statue_change=0; //定时器状态改变标志位
char *Tim_Statue="Running"; //定时器状态
RTC_TimeTypeDef Now_Time; //当前时间
RTC_DateTypeDef Now_Date; //当前日期
RTC_TimeTypeDef Setting_Time; //设定时间
uint8_t WriteBuff[10]; //写数据数组
uint8_t ReadBuff[10]; //读数据数组
char str[30]; //用于组合字符串
uint8_t LED_Close[2]; //LED关闭数组(值为1则表示下标对应LED关闭)
gpio.c
const uint16_t Y_beg=14*16; //初始Y坐标(小时对应Y坐标)
const uint16_t Y_end=8*16; //末尾Y坐标(秒对应Y坐标)
const uint16_t Y_step=16; //相邻字符间Y坐标差值
uint16_t Y_now=14*16; //当前Y坐标
const uint16_t hour=Y_beg; //小时对应Y坐标
const uint16_t min=Y_beg-3*Y_step; //分钟对应Y坐标
const uint16_t sec=Y_end; //秒对应Y坐标
rtc.c
RTC_AlarmTypeDef sAlarm = {0}; //重新用MX配置时删除生成函数中的这行代码 并将其配置为全局变量
三、主要函数
尽量将按键实现的功能都封装为函数，降低函数耦合。
存储位置切换键实现分为五步：
1.按键1按下后读地址改变。
2.从EEPROM中重新读取数据。
3.将RTC当前时间配置为EEPROM中读取的时间。
4.LCD更新显示当前时间。
5.根据当前时间配置下一秒中断。
1.按键扫描
void KEY_Scan()//按键扫描
{
uint32_t press_time=0;//按下时间
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET)//更改读EEPROM位置
{
HAL_Delay(10);
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET)
{
while(HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET);
Time_addr_change();//地址改变
EEPROM_ReadBuff(Time_addr_now,ReadBuff,sizeof(ReadBuff[0]*3));//读时间
Set_Time(ReadBuff);//改变RTC当前时间
Show_Now_Time();//显示当前时间
Set_Alarm();//重新设置闹钟
}
}
else if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET)//Setting模式
{
HAL_Delay(10);
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET)
{
while(HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET);
page=2;//更改显示页为2
Setting_Mode();//进入Setting模式
if(strcmp(Tim_Statue,"Standby")!=0)Get_Time();//如果不为Standby模式则更新时间
Show_Now_Time();//显示当前时间
Set_Alarm();//重新设置闹钟
}
}
else if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY4_GPIO_PORT,KEY4_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET)
{
HAL_Delay(10);
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY4_GPIO_PORT,KEY4_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET)
{
while(HAL_GPIO_ReadPin(KEY4_GPIO_PORT,KEY4_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET)
{
HAL_Delay(100);
press_time++;
if(press_time>8)//8*100=800ms 长按
{
Tim_Statue="Standby";//状态改变
break;
}
}
if(strcmp(Tim_Statue,"Running")==0)
{
Tim_Statue="Pause";//状态改变
}
else if(strcmp(Tim_Statue,"Pause")==0)
{
Tim_Statue="Running";//状态改变
}
Statue_change=1;//状态改变标志位置1
}
}
}
2.Setting模式
长按短按区分：
定义一个变量press_time，按键按下后，每延时一定时间press_time++，当延时时间×press_time>800ms的时候即为长按。
EG:
如按键按下后，进入while循环(松开按键退出循环)，每次while循环执行一次10ms延时，每循环一次即10ms，令press_time++，当延时函数执行80次后(即80×10ms=800ms)，这时press_time值为80，下一次循环时press_time=81,press_time>80成立，则判断为长按。
void Setting_Mode()//设置模式
{
uint32_t press_time=0;//按下时间
Setting_Time=Now_Time;//将“当前时间”结构体的值赋值给“设置时间”结构体
LCD_Refresh();//LCD更新显示(第二页)
Show_Change(Y_now);//更新显示(第五行，先将小时高亮显示)
while(1)
{
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET)//change、save
{
HAL_Delay(10);
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET)
{
while(HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET)
{
HAL_Delay(10);//延时10ms使短按反应更快
press_time++;
if(press_time>80)//80*10ms=800ms 长按
{
WriteBuff[0]=Setting_Time.Hours;
WriteBuff[1]=Setting_Time.Minutes;
WriteBuff[2]=Setting_Time.Seconds;
EEPROM_WriteBuff(Time_addr_now,WriteBuff,sizeof(WriteBuff[0])*3);//长按为保存
page=1;//更改显示页为1
LCD_Refresh();//LCD更新显示
while(HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET);//由于Setting模式为长按保存，LCD更新显示后加个while循环判断按键松开
return;
}
}
press_time=0;//按下时间清零
Y_now-=3*Y_step;//短按为临时设置
if(Y_now<Y_end)Y_now=Y_beg;//Y坐标小于末尾Y坐标值，则回到起始位置
Show_Change(Y_now);//更新显示
}
}
else if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY3_GPIO_PORT,KEY3_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET)//add
{
HAL_Delay(10);
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY3_GPIO_PORT,KEY3_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET)
{
while(HAL_GPIO_ReadPin(KEY3_GPIO_PORT,KEY3_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET)
{
HAL_Delay(100);
press_time++;
if(press_time>8)//8*10=800ms 长按
{
Dat_Change(Y_now);//数据改变
Show_Change(Y_now);//更新显示
}
}
press_time=0;//按下时间清零
Dat_Change(Y_now);//数据改变
Show_Change(Y_now);//更新显示
}
}
else if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY4_GPIO_PORT,KEY4_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET)//临时保存
{
HAL_Delay(10);
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY4_GPIO_PORT,KEY4_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET)
{
while(HAL_GPIO_ReadPin(KEY4_GPIO_PORT,KEY4_GPIO_PIN)==GPIO_PIN_RESET);
WriteBuff[0]=Setting_Time.Hours;
WriteBuff[1]=Setting_Time.Minutes;
WriteBuff[2]=Setting_Time.Seconds;
Set_Time(WriteBuff);//改变RTC当前时间
break;
}
}
}
}
数据改变Dat_Change(uint8_t sel)：
参数为当前Y坐标值，switch根据Y坐标值判断要更改的数据是什么，再按照规则更改对应数据。
void Dat_Change(uint8_t sel)//数据改变
{
switch(sel)//根据Y坐标判断要修改的数据是什么
{
case hour:
Setting_Time.Hours++;
if(Setting_Time.Hours>23)Setting_Time.Hours=0;//24进制
break;
case min:
Setting_Time.Minutes++;
if(Setting_Time.Minutes>59)Setting_Time.Minutes=0;//60进制
break;
case sec:
Setting_Time.Seconds++;
if(Setting_Time.Seconds>59)Setting_Time.Seconds=0;
break;
}
}
数据更改显示Show_Change(uint16_t Y_pos)：
1.参数为当前Y坐标，switch根据当前Y坐标判断哪个数据要高亮显示(颜色翻转)，哪个数据要恢复显示(颜色恢复)。
2.调用LCD_DisplayChar函数时需注意传递参数。如第二参数为Y坐标，当前要高亮显示的是小时，要恢复显示的是秒，当前Y坐标对应的是小时的十位数据，小时的个位数据Y坐标为当前Y坐标-16，因此需要调用两次LCD_DisplayChar才能高亮显示小时；第三参数为ASCII码，数字+48即为对应的ASCII码值，如0+48，48就是0的ASCII码值。
void Show_Change(uint16_t Y_pos)//LCD更新显示(高亮/恢复/数据更新)
{
uint8_t num1;//当前Y坐标对应数字
uint8_t num2;//前一个数字
switch(Y_pos)
{
case hour://如当前Y坐标==小时Y坐标
num1=Setting_Time.Hours;//当前数字为小时
num2=Setting_Time.Seconds;//上一数字为分钟
break;
case min:
num1=Setting_Time.Minutes;
num2=Setting_Time.Hours;
break;
case sec:
num1=Setting_Time.Seconds;
num2=Setting_Time.Minutes;
break;
}
LCD_SetBackColor(Blue);
LCD_SetTextColor(White);
LCD_DisplayChar(Line5,Y_pos,num1/10+48);//当前选择高亮
LCD_DisplayChar(Line5,Y_pos-Y_step,num1%10+48);
LCD_SetBackColor(White);
LCD_SetTextColor(Blue);
if(Y_pos==Y_beg)//如果当前数字为小时，则上一数字为秒
{
LCD_DisplayChar(Line5,Y_end,num2/10+48);//前一个颜色恢复
LCD_DisplayChar(Line5,Y_end-Y_step,num2%10+48);
}
else//否则当前Y坐标+3字符宽度就是上一数字对应Y坐标
{
LCD_DisplayChar(Line5,Y_pos+3*Y_step,num2/10+48);
LCD_DisplayChar(Line5,Y_pos+2*Y_step,num2%10+48);
}
}
3.RTC秒中断
void Get_Time()//获取RTC当前时间
{
HAL_RTC_GetTime(&hrtc,&Now_Time,RTC_FORMAT_BIN);
HAL_RTC_GetDate(&hrtc,&Now_Date,RTC_FORMAT_BIN);
}
void Set_Alarm()//配置下一秒的闹钟
{
sAlarm.AlarmTime.Seconds = Now_Time.Seconds+1;
if(sAlarm.AlarmTime.Seconds == 60)sAlarm.AlarmTime.Seconds = 0;
HAL_RTC_SetAlarm_IT(&hrtc, &sAlarm, RTC_FORMAT_BIN);
}
void Show_Now_Time()//显示当前时间
{
char str[30];
sprintf(str," %02d:%02d:%02d ",Now_Time.Hours,Now_Time.Minutes,Now_Time.Seconds);
LCD_DisplayStringLine(Line5,(unsigned char*)str);
}
实际应用：
1.初始化(让秒中断从一开始就等待执行)(主循环之前)
EEPROM_ReadBuff(Time_addr_now,ReadBuff,sizeof(ReadBuff[0])*3);//读取时间
Set_Time(ReadBuff);//更新时间
Show_Now_Time();//显示当前时间
Set_Alarm();//重新设置闹钟
2.按键切换初始时间
切换之后要读取切换后的时间，并重新设定闹钟。
Time_addr_change();//地址改变
EEPROM_ReadBuff(Time_addr_now,ReadBuff,sizeof(ReadBuff[0]*3));//读时间
Set_Time(ReadBuff);//改变RTC当前时间
Show_Now_Time();//显示当前时间
Set_Alarm();//重新设置闹钟
3.秒中断回调函数(中断函数)
在秒中断服务函数中一共做三件事：获取当前时间；根据时间设置下一秒的闹钟；更新LCD显示；
void HAL_RTC_AlarmAEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)//闹钟中断函数
{
/* 恭喜你发现本篇博客至宝--RTC秒中断三件套！！！ */
Get_Time();//得到当前时间(放在回调函数的目的是读取中断后的时间)
Set_Alarm();//设置下一秒的闹钟(如此反复)
if(page==1)Show_Now_Time();//LCD显示页为1则更新时间(Setting模式下继续计时但不显示)
/********************************************************/
}
4.Main函数
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* 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();
I2CInit();
MX_TIM3_Init();
MX_TIM6_Init();
MX_RTC_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
LCD_Init();//LCD初始化
LCD_InitShow();//LCD初始化显示
EEPROM_ReadBuff(Time_addr_now,ReadBuff,sizeof(ReadBuff[0])*3);//读取时间
Set_Time(ReadBuff);//更新时间
Show_Now_Time();//显示当前时间
Set_Alarm();//重新设置闹钟
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1);//PWM默认为开启状态
TIM6->SR=0;//定时器中断标志位清零
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6);//开启定时器6(LED闪烁)
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
KEY_Scan();//按键扫描
LCD_Refresh();//更新显示
if(Statue_change)//定时器状态改变标志位为1
{
Statue_change=0;//重置标志位
Timer_Statue_Change();//改变状态
}
LED_AllClose(LED_Close);
}
/* USER CODE END 3 */
}
四、实验结果
五、源码(转载请注明出处)
总结
以上就是全部内容，如有错误请批评指正。