查阅资料,自学STM32F4的RTC模块,完成RTC的配置;
查阅资料,学习STM32F4与LCD的接口设计,完成LCD液晶屏驱动程序的设计,将时间、日期、星期等日历信息显示在LCD上;
能进行正常的日期、时间、星期显示;
有校时、校分功能,可以使用按键校时、校分,也可以通过串口调试助手由主机传送时间参数进行校时、校分;
能进行整点报时并有闹钟功能,闹钟时间可以设置多个;
系统关机后时间能继续运行,下次开机时间应准确;
查阅资料,学习STM32F4内部温度传感器的配置,采集、计算片内温度并显示在LCD上;
其他功能,自由发挥扩展。
### 嵌入式系统课程设计报告:多功能电子钟设计
#### 一、课程设计目的
本课程设计旨在加深学生对STM32F4微控制器的理解,并熟练掌握其功能模块的配置与使用方法。具体目标包括但不限于:
1. **深入理解STM32F4各功能模块的工作原理**:学生需通过实际项目深入了解RTC实时时钟模块、LCD显示模块、温度传感器等的功能及工作原理。
2. **熟练掌握STM32F4各功能模块的配置与使用**:通过实践,学生能够灵活运用RTC配置、LCD驱动程序设计等技能。
3. **熟悉KeilMDK5开发环境**:学生应能够熟练使用该环境进行程序编写、编译和调试。
4. **自学能力的培养**:学生需自主学习未在课堂中讲解的STM32F4功能模块,如内部温度传感器的配置等。
5. **设计能力的提升**:通过完成多功能电子钟的设计,学生将锻炼其分析问题、解决问题的能力,以及软硬件系统的设计能力。
#### 二、课程设计内容
1. **RTC实时时钟模块配置**:
- 实时时钟(RTC)是一个独立的BCD定时器/计数器,用于提供精确的时间信息。
- 需要配置RTC的时钟源、初始化RTC,并实现时间显示等功能。
- RTC支持整点报时及多个闹钟设置。
2. **LCD液晶显示屏驱动程序设计**:
- 学习STM32F4与LCD的接口设计,完成驱动程序设计,将时间、日期等信息显示在LCD上。
- 了解LCD的工作原理及其与STM32F4之间的通信方式。
3. **校时、校分功能实现**:
- 可以通过按键手动调整时间,也可以通过串口调试助手远程校时。
4. **整点报时与闹钟功能**:
- 能够实现整点自动报时,并支持设置多个不同的闹钟时间。
5. **内部温度传感器配置与显示**:
- STM32F4内置温度传感器,通过配置可以采集片内温度,并将其显示在LCD上。
#### 三、实验方案分析与设计
1. **RTC实时时钟模块**:
- **工作原理**:RTC提供了一个独立的BCD定时器/计数器,支持日期、时间等多种时间格式。
- **库函数**:
- 时钟源和时钟操作函数:`RCC_RTCCLKConfig()`、`RCC_RTCCLKCmd()`
- RTC初始化函数:`RTC_Init()`,设置小时格式、分频系数等。
- 闹钟相关函数:`RTC_AlarmCmd()`、`RTC_SetAlarm()`、`RTC_GetAlarm()`等,用于设置和获取闹钟时间。
- 周期唤醒相关函数:`RTC_WakeUpClockConfig()`、`RTC_SetWakeUpCounter()`等,用于配置周期唤醒。
- 中断配置及状态相关函数:`RTC_ITConfig()`、`RTC_GetFlagStatus()`等,用于配置RTC中断及检查状态。
2. **LCD液晶显示屏**:
- **接口设计**:学习STM32F4与LCD的接口连接方式,确保正确通信。
- **驱动程序设计**:编写LCD驱动程序,实现时间、日期等信息的显示。
3. **温度传感器配置**:
- **配置与读取**:学习STM32F4内部温度传感器的配置方法,编写代码采集温度数据。
- **数据显示**:将温度数据显示在LCD上。
4. **其他功能扩展**:
- 根据设计需求和个人兴趣,可以添加更多功能,例如电量显示、天气预报等。
通过以上内容的学习与实践,学生不仅能够掌握STM32F4的功能模块配置,还能提升解决实际问题的能力。同时,这一过程也是对嵌入式系统设计流程的全面体验。