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[其他] 【HC32L196PCTA测评】9.综合实验XTL+RTC+LCD实现低功耗电子时钟

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 楼主| yuyy1989 发表于 2023-8-11 13:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
HC32L196PCTA, 开发板, 综合实验
#申请原创# @21小跑堂  
9.综合实验XTL+RTC+LCD实现低功耗电子时钟
结合之前的各种测试，利用开发板上的资源实现一个低功耗电子时钟，使用开发板上的LCD显示24小时制时间，利用RTC的闹钟功能实现闹钟，LED闪烁模拟闹钟响起，按键按下后LED闪烁停止，长按按键设置时间，再次长按设置闹钟，双击切换设置的数字位，再次长按退出设置
使用XTL外部低速晶振作为系统时钟源

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  1. void Xtl_init()
    

  2. {
    

  3.     Sysctrl_XTLDriverCfg(SysctrlXtlAmp3, SysctrlXtalDriver3);
    

  4.     Sysctrl_SetXTLStableTime(SysctrlXtlStableCycle4096);
    

  5.     Sysctrl_ClkSourceEnable(SysctrlClkXTL,TRUE);
    

  6.     Sysctrl_SysClkSwitch(SysctrlClkXTL);
    

  7.     Flash_WaitCycle(FlashWaitCycle0); 
    

  8. }
LCD和LED初始化方法和LCD显示数字方法省略，和之前测试用的相同，初始化按键的IO，开启按键下降沿中断
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  1. void key_init(void)
    

  2. {
    

  3.     stc_gpio_cfg_t stcGpioCfg;
    

  4.     Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralGpio, TRUE); 
    

  5.     stcGpioCfg.enDir = GpioDirIn;
    

  6.     stcGpioCfg.enDrv = GpioDrvL;
    

  7.     stcGpioCfg.enPu = GpioPuDisable;
    

  8.     stcGpioCfg.enPd = GpioPdDisable;
    

  9.     Gpio_Init(STK_USER_PORT, STK_USER_PIN, &stcGpioCfg);
    

  10.     Gpio_EnableIrq(STK_USER_PORT, STK_USER_PIN, GpioIrqFalling);
    

  11.     EnableNvic(PORTA_IRQn, IrqLevel2, TRUE);
    

  12. }
按键中断处理，下降沿中断触发后开启LPTimer计时
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  1. void PortA_IRQHandler(void)
    

  2. {
    

  3.     if(TRUE == Gpio_GetIrqStatus(STK_USER_PORT, STK_USER_PIN))
    

  4.     {         
    

  5.         Gpio_ClearIrq(STK_USER_PORT, STK_USER_PIN);          
    

  6.         if(Gpio_GetInputIO(STK_USER_PORT, STK_USER_PIN) == FALSE)
    

  7.         {
    

  8.             Lptim_Cmd(M0P_LPTIMER0, TRUE); 
    

  9.             clock_key_clickcount += 1;
    

  10.             if(clock_key_clickcount == 2)
    

  11.             {
    

  12.                 key_double_clicked();//双击
    

  13.                 clock_key_clickcount = 0;
    

  14.             }
    

  15.         }  
    

  16.     }
    

  17. }
初始化LPTimer，设定触发时间为0.0625秒
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  1. void lptimer_init()
    

  2. {
    

  3.     stc_lptim_cfg_t    stcLptCfg;
    

  4.     DDL_ZERO_STRUCT(stcLptCfg);
    

  5.     ///< 使能LPTIM0 外设时钟
    

  6.     Sysctrl_ClkSourceEnable(SysctrlClkXTL,TRUE);
    

  7.     Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralLpTim0, TRUE);
    

  8.     stcLptCfg.enPrs    = LptimPrsDiv256;
    

  9.     stcLptCfg.enGate   = LptimGateLow;
    

  10.     stcLptCfg.enGatep  = LptimGatePLow;
    

  11.     stcLptCfg.enTcksel = LptimXtl;
    

  12.     stcLptCfg.enTogen  = LptimTogEnLow;
    

  13.     stcLptCfg.enCt     = LptimTimerFun;         
    

  14.     stcLptCfg.enMd     = LptimMode2;            //工作模式为模式2：自动重载16位计数器/定时器
    

  15.     stcLptCfg.u16Arr   = 0x10000 - 8;          //预装载寄存器值
    

  16.     Lptim_Init(M0P_LPTIMER0, &stcLptCfg);
    


  17. 

  18.     Lptim_ClrItStatus(M0P_LPTIMER0);   //清除中断标志位
    

  19.     Lptim_ConfIt(M0P_LPTIMER0, TRUE);  //允许LPTIMER中断
    

  20.     EnableNvic(LPTIM_0_1_IRQn, IrqLevel3, TRUE);
    

  21. }
在LPTimer中断中查询按键状态，当检测到按键松开时计时停止，通过计时长短判断是点击操作还是长按操作，按键松开后并过了双击检测时间后关闭LPTimer
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  1. void LpTim0_IRQHandler(void)
    

  2. {
    

  3.     if (TRUE == Lptim_GetItStatus(M0P_LPTIMER0))
    

  4.     {
    

  5.         Lptim_ClrItStatus(M0P_LPTIMER0);//清除LPTimer的中断标志位
    

  6.         if(clock_lptimer_counter < 0xFF)
    

  7.             clock_lptimer_counter += 1;
    

  8.         if(Gpio_GetInputIO(STK_USER_PORT, STK_USER_PIN) == FALSE)
    

  9.         {
    

  10.             if(clock_key_keepdowncount < 0xFF)
    

  11.                 clock_key_keepdowncount += 1;
    

  12.             if(clock_key_keepdowncount == 16)
    

  13.             {
    

  14.                 clock_key_clickcount = 0;
    

  15.                 key_long_pressed();//长按
    

  16.             }
    

  17.         }
    

  18.         else
    

  19.         {
    

  20.             if(clock_lptimer_counter > 8)
    

  21.             {
    

  22.                 if(clock_key_keepdowncount<16 && clock_key_clickcount == 1)
    

  23.                 {
    

  24.                     key_single_clicked();//单击
    

  25.                 }
    

  26.                 clock_key_clickcount = 0;
    

  27.                 clock_lptimer_counter = 0;
    

  28.                 Lptim_Cmd(M0P_LPTIMER0, FALSE);
    

  29.             }
    

  30.             clock_key_keepdowncount = 0;
    

  31.         }
    

  32.     }
    

  33. }
按键的单机双击长按处理
单击处理：闹钟响起时单击关闭响起状态，未进入设置模式时控制闹钟的开启与关闭，用第三个小数点显示闹钟开启状态，设置模式时增加数字

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  1. void key_single_clicked()
    

  2. {
    

  3.     uint8_t temp,tempmax;
    

  4.     if(clock_alarmed)
    

  5.     {
    

  6.         Gpio_WriteOutputIO(STK_LED_PORT, STK_LED_PIN,FALSE);
    

  7.         clock_alarmed = 0;
    

  8.     }
    

  9.     else if(clock_settingmode == 0)
    

  10.     {
    

  11.         clock_alarmon = 1-clock_alarmon;
    

  12.         Rtc_AlmIeCmd(clock_alarmon);
    

  13.         lcdshowdot(3,clock_alarmon);
    

  14.     }
    

  15.     else
    

  16.     {
    

  17.         if(clock_settingtpos == 0)
    

  18.         {
    

  19.             temp = clock_hour&0xF0;
    

  20.             if((clock_hour&0x0F)>3)
    

  21.                 tempmax = 0x10;
    

  22.             else
    

  23.                 tempmax = 0x20;
    

  24.             if(temp < tempmax)
    

  25.                 temp += 0x10;
    

  26.             else
    

  27.                 temp = 0x00;
    

  28.             clock_hour = temp|(clock_hour&0x0F);
    

  29.         }
    

  30.         else if(clock_settingtpos == 1)
    

  31.         {
    

  32.             temp = clock_hour&0x0F;
    

  33.             if(temp<9)
    

  34.                 temp += 1;
    

  35.             else
    

  36.                 temp = 0;
    

  37.             if((clock_hour&0xF0)==0x20&&temp>3)
    

  38.                 clock_hour = temp;
    

  39.             else
    

  40.                 clock_hour = temp|(clock_hour&0xF0);
    

  41.         }
    

  42.         else if(clock_settingtpos == 2)
    

  43.         {
    

  44.             temp = clock_minute&0xF0;
    

  45.             if(temp<0x50)
    

  46.                 temp += 0x10;
    

  47.             else
    

  48.                 temp = 0x00;
    

  49.             clock_minute = temp|(clock_minute&0x0F);
    

  50.         }
    

  51.         else
    

  52.         {
    

  53.             temp = clock_minute&0x0F;
    

  54.             if(temp<9)
    

  55.                 temp += 1;
    

  56.             else
    

  57.                 temp = 0;
    

  58.             clock_minute = temp|(clock_minute&0xF0);
    

  59.         }
    

  60.         if(clock_settingmode == 1)
    

  61.             clock_time_cahnged = 1;
    

  62.         clock_settinshownum = 0;
    

  63.         show_setting_time();
    

  64.     }
    

  65. }
双击处理：向后移动设置位
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  1. void key_double_clicked()
    

  2. {
    

  3.     if(clock_settingtpos < 3)
    

  4.         clock_settingtpos += 1;
    

  5.     else
    

  6.         clock_settingtpos = 0;
    

  7. }
长按处理：在时间设置-闹钟设置-退出设置间切换，用第1和第2小数点显示当前设置的是时间还是闹钟
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  1. void key_long_pressed()
    

  2. {
    

  3.     stc_rtc_time_t readtime;
    

  4.     stc_rtc_alarmtime_t alarmtime;
    

  5.     if(clock_settingmode == 0)
    

  6.     {
    

  7.         Rtc_ReadDateTime(&readtime);
    

  8.         clock_hour = readtime.u8Hour;
    

  9.         clock_minute = readtime.u8Minute;
    

  10.         clock_settingmode = 1;
    

  11.         clock_settingtpos = 0;
    

  12.         clock_time_cahnged = 0;
    

  13.         lcdshowdot(0,1);
    

  14.         lcdshowdot(1,1);
    

  15.     }
    

  16.     else if(clock_settingmode == 1)
    

  17.     {
    

  18.         if(clock_settingmode > 0)
    

  19.         {
    

  20.             Rtc_ReadDateTime(&readtime);
    

  21.             readtime.u8Hour = clock_hour;
    

  22.             readtime.u8Minute = clock_minute;
    

  23.             readtime.u8Second = 0x00;
    

  24.             Rtc_SetTime(&readtime);
    

  25.             clock_showseconddot = 1;
    

  26.         }
    

  27.         Rtc_GetAlarmTime(&alarmtime);
    

  28.         clock_hour = alarmtime.RtcAlarmHour;
    

  29.         clock_minute = alarmtime.RtcAlarmMinute;
    

  30.         clock_settingmode = 2;
    

  31.         clock_settingtpos = 0;
    

  32.         lcdshowdot(0,0);
    

  33.         lcdshowdot(2,1);
    

  34.     }
    

  35.     else
    

  36.     {
    

  37.         alarmtime.RtcAlarmHour = clock_hour;
    

  38.         alarmtime.RtcAlarmMinute = clock_minute;
    

  39.         alarmtime.RtcAlarmSec = 0x00;
    

  40.         alarmtime.RtcAlarmWeek = 0x7F;
    

  41.         Rtc_SetAlarmTime(&alarmtime);
    

  42.         clock_settingmode = 0;
    

  43.         lcdshowdot(0,0);
    

  44.         lcdshowdot(2,0);
    

  45.     }
    

  46. }
设置RTC中断周期0.5秒，用于控制中间那两个点的闪烁表示秒和设置时间时对应位位的闪动
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  1. void rtc_init()
    

  2. {
    

  3.     stc_rtc_initstruct_t RtcInitStruct;
    

  4.     stc_rtc_alarmtime_t RtcAlmStruct;
    

  5.     DDL_ZERO_STRUCT(RtcInitStruct);                      //变量初始值置零
    

  6.     DDL_ZERO_STRUCT(RtcAlmStruct);
    

  7.     Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralRtc,TRUE);//RTC模块时钟打开
    

  8.     RtcInitStruct.rtcAmpm = RtcPm;                       //24小时制
    

  9.     RtcInitStruct.rtcClksrc = RtcClkXtl;                 //外部32768晶振
    

  10.     RtcInitStruct.rtcPrdsel.rtcPrdsel = RtcPrdx;         //周期中断类型PRDX
    

  11.     RtcInitStruct.rtcPrdsel.rtcPrdx = 0u;                //周期中断时间间隔 0.5秒
    

  12.     RtcInitStruct.rtcTime.u8Second = 0x00;               //配置RTC时间
    

  13.     RtcInitStruct.rtcTime.u8Minute = 0x00;
    

  14.     RtcInitStruct.rtcTime.u8Hour   = 0x09;
    

  15.     RtcInitStruct.rtcTime.u8Day    = 0x11;
    

  16.     RtcInitStruct.rtcTime.u8DayOfWeek = 0x05;
    

  17.     RtcInitStruct.rtcTime.u8Month  = 0x08;
    

  18.     RtcInitStruct.rtcTime.u8Year   = 0x23;
    

  19.     RtcInitStruct.rtcCompen = RtcCompenEnable;           // 使能时钟误差补偿
    

  20.     RtcInitStruct.rtcCompValue = 0;                      //补偿值  根据实际情况进行补偿
    

  21.     Rtc_Init(&RtcInitStruct);
    

  22.     
    

  23.     RtcAlmStruct.RtcAlarmSec = 0x00;
    

  24.     RtcAlmStruct.RtcAlarmMinute = 0x00;
    

  25.     RtcAlmStruct.RtcAlarmHour = 0x08;
    

  26.     RtcAlmStruct.RtcAlarmWeek = 0x7f;                    //从周一到周日    
    

  27.     Rtc_SetAlarmTime(&RtcAlmStruct);                     //配置闹铃时间   
    

  28.     Rtc_AlmIeCmd(FALSE);                                 //禁止闹钟中断
    

  29.     
    

  30.     EnableNvic(RTC_IRQn, IrqLevel3, TRUE);               //使能RTC中断向量
    

  31.     Rtc_Cmd(TRUE);                                       //使能RTC开始计数
    

  32. }
RTC中断处理，每次中断翻转两点的显示状态，并更新时间，判断是否在设置模式，如果在设置模式同时翻转对应位的显示状态
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  1. void show_setting_time()
    

  2. {
    

  3.     clock_settinshownum = 1 - clock_settinshownum;
    

  4.     lcdshow09num((clock_settingtpos==0&&clock_settinshownum==0)?0xFF:((clock_hour>>4)&0x0F),0);
    

  5.     lcdshow09num((clock_settingtpos==1&&clock_settinshownum==0)?0xFF:clock_hour&0x0F,1);
    

  6.     lcdshow09num((clock_settingtpos==2&&clock_settinshownum==0)?0xFF:((clock_minute>>4)&0x0F),2);
    

  7.     lcdshow09num((clock_settingtpos==3&&clock_settinshownum==0)?0xFF:clock_minute&0x0F,3);
    

  8. }
    

  9. void show_time()
    

  10. {
    

  11.     stc_rtc_time_t readtime;
    

  12.     clock_showseconddot = 1 - clock_showseconddot;
    

  13.     if(clock_settingmode == 0)
    

  14.     {
    

  15.         Rtc_ReadDateTime(&readtime); 
    

  16.         lcdshow09num(((readtime.u8Hour>>4)&0x0F),0);
    

  17.         lcdshow09num(readtime.u8Hour&0x0F,1);
    

  18.         lcdshow09num(((readtime.u8Minute>>4)&0x0F),2);
    

  19.         lcdshow09num(readtime.u8Minute&0x0F,3);
    

  20.         lcdshowdot(1,clock_showseconddot);
    

  21.     }
    

  22.     else
    

  23.     {
    

  24.         show_setting_time();
    

  25.     }
    

  26. }
    


  27. 

  28. void Rtc_IRQHandler(void)
    

  29. {
    

  30.     if(Rtc_GetPridItStatus() == TRUE)
    

  31.     {
    

  32.         Rtc_ClearPrdfItStatus();             //清除中断标志位
    

  33.         if(clock_alarmed)
    

  34.             Gpio_WriteOutputIO(STK_LED_PORT, STK_LED_PIN,!Gpio_ReadOutputIO(STK_LED_PORT, STK_LED_PIN));
    

  35.         show_time();
    

  36.     }
    

  37.     if (Rtc_GetAlmfItStatus() == TRUE) //闹铃中断
    

  38.     {
    

  39.         Rtc_ClearAlmfItStatus();       //清中断标志位
    

  40.         if(clock_alarmon > 0)
    

  41.             clock_alarmed = 1;
    

  42.     }
    

  43. }
主函数
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  1. int32_t main(void)
    

  2. {
    

  3.     Xtl_init();
    

  4.     Sysctrl_SetHCLKDiv(SysctrlHclkDiv1);
    

  5.     Sysctrl_SetPCLKDiv(SysctrlPclkDiv1);
    

  6.     led_init();
    

  7.     key_init();
    

  8.     lptimer_init();
    

  9.     lcd_io_init();
    

  10.     lcd_init();
    

  11.     rtc_init();
    

  12.     Lcd_ClearDisp(); 
    

  13.     lcdshow09num(0,3);
    

  14.     lcdshow09num(0,2);
    

  15.     lcdshow09num(0,1);
    

  16.     lcdshow09num(0,0);
    

  17.     lcdshowdot(1,1);
    

  18.     Lpm_GotoDeepSleep(TRUE);
    

  19.     while(1)
    

  20.     {
    

  21.         ;
    

  22.     }
    

  23. }
运行效果：
正常时钟显示
WeChat_20230811104604 00_00_00-00_00_30.gif
开启关闭闹钟
WeChat_20230811104614 00_00_00-00_00_30.gif
设定时间
WeChat_20230811104622 00_00_00-00_00_30.gif
设定闹钟
WeChat_20230811104631 00_00_00-00_00_30.gif
闹钟响起

WeChat_20230811104637 00_00_00-00_00_30.gif
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llljh 发表于 2023-8-11 23:07 | 显示全部楼层
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