【RTC】实时时钟 & 掉电走时

下载例程代码： 

RTC 简介

RTC（Real Time Clock），即实时时钟，类似于钟表一般，能够持续记录时间，为程序提供精确的日期和时间信息，即使在断电期间也能确保准确运行。

原理和特点

• 在STM32中，存在两个时钟源：高速时钟（8 MHz）和低速时钟（32.768 kHz）。高速时钟用于驱动CPU、外设和定时器等核心组件，而低速时钟则负责管理看门狗和RTC等功能。
• RTC依赖低速时钟运行。
• RTC模块内部包含了一个独立的32位寄存器来保存当前的时间戳信息。
• 低速时钟以极低的功耗运行，即使在断电情况下，通过备用电源（如纽扣电池），RTC也能持续运行以确保时间准确性。

RTC的一般使用方法

• 在CubeMX中找到Timers -> RTC，勾选Activate Clock Source，即可激活RTC时钟功能。
• 即使学习板断电，RTC依然能够持续记录时间。
• HAL库的RTC驱动未实现日期的断电走时功能，即断电后时间可以继续走时，但日期会重置。
• keysking提供了RTC库，可以实现断电走时功能，具体代码见下文。
• 需要获取当前日期和时间时，只需调用相应函数即可实现。

如何使用例程

下载程序，并连接硬件，即可看到效果

硬件连接

• 使用配套TYPE-C数据线，将学习板连接到计算机

程序效果

• 打开 波特律动 串口助手 (baud-dance.com) 在线串口调试助手，点击"选择串口"，选择USB Single Serial
• 在串口助手中，将持续看到实时打印的日期和时间。

例程讲解

下面介绍了如何自己实现该例程的功能

1、工程配置

• 开启外部晶振：在Pinout&Configuration -> System Core -> RCC 页面，将 High Speed Clock (HSE) 以及 Low Speed Clock (LSE) 都配置为 Crystal/Ceramic Resonator

• 配置主时钟频率：在Clock Configuration 页面，将PLL Source 选择为 HSE，将System Clock Mux 选择为 PLLCLK，然后在HCLK (MHz) 输入72并回车，将HCLK频率配置为 72 MHz

• 配置RTC时钟频率：在Clock Configuration 页面，将RTC时钟源选择为 LSE

• 激活RTC：在Pinout&Configuration -> Timers -> RTC -> Mode，勾选 Activate Clock Source、Activate Calendar，以启用RTC时钟并激活日历功能。仅开启RTC时钟将仅记录时间，而不包括日期信息。

• 打开串口2外设：Pinout&Configuration -> Connectivity -> USART2，将Mode选择为Asynchronous

2、代码

在工程的Core/Inc文件夹上右键，选择New -> File，创建kk_rtc.h文件，将以下代码粘贴到kk_rtc.h文件中

1#ifndef INC_KK_RTC_H_
2#define INC_KK_RTC_H_
3#include "stm32f1xx_hal.h"
4#include "rtc.h"
5#include "time.h"
6
7HAL_StatusTypeDef KK_RTC_SetTime(struct tm *time);
8struct tm *KK_RTC_GetTime();
9void KK_RTC_Init();
10
11#endif /* INC_KK_RTC_H_ */

在工程的Core/Src文件夹上右键，选择New -> File，创建kk_rtc.c文件，将以下代码粘贴到kk_rtc.c文件中

找到MX_RTC_Init的定义，在此文件中引用#include "kk_rtc.h"，并在MX_RTC_Init函数的USER CODE RTC_Init 0注释对中调用KK_RTC_Init()函数
并且通过return 绕过MX_RTC_Init函数后面生成的代码

1hrtc.Instance = RTC;
2hrtc.Init.AsynchPrediv = RTC_AUTO_1_SECOND;
3hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUTSOURCE_ALARM;
4KK_RTC_Init();
5return;

在main函数的while循环中获取并通过串口输出当前时间

1 now = KK_RTC_GetTime();
2  sprintf(message, "%d-%d-%d %02d:%02d:%02d", now->tm_year + 1900,now->tm_mon + 1,now->tm_mday,
3      now->tm_hour,now->tm_min,now->tm_sec);
4  HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)message, strlen(message), HAL_MAX_DELAY);
5  HAL_Delay(1000);