[STM32G0] STM32G070——低功耗模式下的RTC闹钟应用详解

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 楼主| 帛灿灿 发表于 2024-11-26 07:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
STM32G070是一款性能出色的低功耗MCU,非常适合能源敏感型应用,如物联网设备和可穿戴设备。本文将介绍如何利用其RTC模块实现定时唤醒功能,并结合低功耗模式降低整体能耗。
应用场景在许多物联网设备中,定时任务如定时上传数据或定期唤醒传感器至关重要。STM32G070的RTC模块支持多种定时器功能,结合低功耗模式(STOP或STANDBY模式),可以显著延长设备电池寿命。
示例功能说明
  • 使用RTC模块配置一个闹钟事件,每5秒唤醒MCU。
  • MCU进入STOP模式,在闹钟中断发生时被唤醒,完成一次简单的任务(如LED闪烁)。
  • 再次进入STOP模式,循环执行。
硬件需求
  • STM32G070开发板(如Nucleo-G070RB)。
  • 一个LED用于任务指示。
  • 一个USB供电模块(测试低功耗时可切换为电池)。
代码实现
  1. #include "stm32g0xx_hal.h"
  2. #include "main.h"

  3. RTC_HandleTypeDef hrtc;

  4. void SystemClock_Config(void);
  5. static void MX_GPIO_Init(void);
  6. static void MX_RTC_Init(void);
  7. void Enter_Stop_Mode(void);

  8. int main(void) {
  9.     HAL_Init();
  10.     SystemClock_Config();
  11.     MX_GPIO_Init();
  12.     MX_RTC_Init();

  13.     while (1) {
  14.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_0); // 闪烁LED
  15.         HAL_Delay(100);

  16.         // 进入STOP模式
  17.         Enter_Stop_Mode();
  18.     }
  19. }

  20. void HAL_RTC_AlarmAEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc) {
  21.     // 闹钟回调:LED点亮表示被唤醒
  22.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
  23.     HAL_Delay(100);
  24.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
  25. }

  26. void Enter_Stop_Mode(void) {
  27.     HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1); // 配置唤醒引脚
  28.     __HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);       // 清除唤醒标志
  29.     HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
  30.     SystemClock_Config(); // STOP模式恢复后重新配置系统时钟
  31. }

  32. static void MX_GPIO_Init(void) {
  33.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  34.     __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

  35.     // 配置LED引脚
  36.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
  37.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  38.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  39.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  40.     HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
  41. }

  42. static void MX_RTC_Init(void) {
  43.     RTC_AlarmTypeDef sAlarm = {0};

  44.     __HAL_RCC_RTC_ENABLE();
  45.     hrtc.Instance = RTC;
  46.     hrtc.Init.AsynchPrediv = RTC_AUTO_1_SECOND;
  47.     hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUT_DISABLE;
  48.     hrtc.Init.OutPutPolarity = RTC_OUTPUT_POLARITY_HIGH;
  49.     hrtc.Init.OutPutType = RTC_OUTPUT_TYPE_OPENDRAIN;
  50.     if (HAL_RTC_Init(&hrtc) != HAL_OK) {
  51.         Error_Handler();
  52.     }

  53.     // 配置闹钟,每5秒触发一次
  54.     sAlarm.AlarmTime.Hours = 0;
  55.     sAlarm.AlarmTime.Minutes = 0;
  56.     sAlarm.AlarmTime.Seconds = 5;
  57.     sAlarm.AlarmMask = RTC_ALARMMASK_DATEWEEKDAY;
  58.     sAlarm.Alarm = RTC_ALARM_A;
  59.     if (HAL_RTC_SetAlarm_IT(&hrtc, &sAlarm, RTC_FORMAT_BIN) != HAL_OK) {
  60.         Error_Handler();
  61.     }
  62. }

  63. void SystemClock_Config(void) {
  64.     RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  65.     RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  66.     RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
  67.     RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  68.     RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
  69.     if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK) {
  70.         Error_Handler();
  71.     }

  72.     RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1;
  73.     RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI;
  74.     RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  75.     RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  76.     if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK) {
  77.         Error_Handler();
  78.     }
  79. }

  80. void Error_Handler(void) {
  81.     while (1) {
  82.         // 错误处理
  83.     }
  84. }
配置说明
  • RTC模块:通过HAL_RTC_SetAlarm_IT函数配置RTC闹钟,周期性唤醒MCU。
  • STOP模式:通过HAL_PWR_EnterSTOPMode函数将MCU进入低功耗模式,保持RTC模块运行。
  • 唤醒与时钟恢复:STOP模式退出后需重新配置系统时钟。
总结本文通过一个简单的RTC闹钟和低功耗示例展示了STM32G070在物联网和电池供电设备中的优势。开发者可将该方法拓展到复杂的周期性任务中,如数据采集和无线传输。

公羊子丹 发表于 2024-11-26 07:40 来自手机 | 显示全部楼层
哇,这个低功耗配置对我这种电池设备项目太有用了!
周半梅 发表于 2024-11-26 07:41 来自手机 | 显示全部楼层
RTC的闹钟功能一直觉得复杂,这个例子写得太清楚了!
童雨竹 发表于 2024-11-26 07:41 来自手机 | 显示全部楼层
刚好手上有个G070板子,马上试试!
万图 发表于 2024-11-26 07:42 来自手机 | 显示全部楼层
低功耗+RTC,感觉超级适合做物联网节点啊!
Wordsworth 发表于 2024-11-26 07:42 来自手机 | 显示全部楼层
每5秒唤醒一次,这个延迟可以调到更长时间吗?
Pulitzer 发表于 2024-11-26 07:42 来自手机 | 显示全部楼层
有没有关于STANDBY模式的例子?我想再省点电。
Bblythe 发表于 2024-11-26 07:42 来自手机 | 显示全部楼层
唤醒时钟的恢复部分挺有意思,以前都忘记处理了。
Uriah 发表于 2024-11-26 07:42 来自手机 | 显示全部楼层
如果想加个蜂鸣器提示,也用RTC闹钟可以实现吧?
Clyde011 发表于 2024-11-26 07:43 来自手机 | 显示全部楼层
STM32的RTC模块确实强大,感觉用来做定时功能很方便。
l63t89 发表于 2024-12-30 23:47 | 显示全部楼层
在这些设备中,定时任务如定时上传数据或定期唤醒传感器非常重要。
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