代码收藏家技术教程 11天前

STM32(HAL库) RTC定时器实时时钟配置

1. RTC简介

RTC（Real-Time Clock） 是STM32内部的一个独立定时器，用于提供精确的日历和时间信息，即使在主电源关闭时（通过备用电池供电）仍可继续运行。其主要特性包括：

支持年月日、时分秒的计时
可编程的闹钟和周期性唤醒功能
独立供电域（由 VBAT 引脚供电）
使用外部低速晶振（LSE，通常为32.768kHz）或内部低速RC振荡器（LSI，约32kHz）作为时钟源

2. RTC配置步骤（基于HAL库）

2.1 硬件配置

连接外部32.768kHz晶振（LSE）到STM32的 OSC32_IN 和 OSC32_OUT 引脚。
确保备用电池（VBAT）已连接（如CR2032纽扣电池）。

2.2 代码配置

以下为HAL库中的核心配置步骤：

(1) 初始化RTC时钟源

// 使能LSE时钟（外部低速晶振）
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSE;
RCC_OscInitStruct.LSEState = RCC_LSE_ON;  // 启用LSE
HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);

// 配置RTC时钟源为LSE
RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_RTC;
PeriphClkInit.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_LSE; // 选择LSE
HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit);

(2) 初始化RTC

// 使能RTC时钟访问
__HAL_RCC_RTC_ENABLE();

// 配置RTC参数
RTC_TimeTypeDef sTime = {0};
RTC_DateTypeDef sDate = {0};

hrtc.Instance = RTC;  // RTC实例
hrtc.Init.HourFormat = RTC_HOURFORMAT_24;  // 24小时制
hrtc.Init.AsynchPrediv = 0x7F;    // 异步预分频（LSE为32768Hz时，设置为127）
hrtc.Init.SynchPrediv = 0xFF;     // 同步预分频（32768/(127+1)/(255+1) = 1Hz）
hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUT_DISABLE;
HAL_RTC_Init(&hrtc);

(3) 设置初始时间和日期

// 设置时间（例如12:30:45）
sTime.Hours = 12;
sTime.Minutes = 30;
sTime.Seconds = 45;
HAL_RTC_SetTime(&hrtc, &sTime, RTC_FORMAT_BIN);

// 设置日期（例如2023年10月1日，星期日）
sDate.WeekDay = RTC_WEEKDAY_SUNDAY;  // 周日
sDate.Month = RTC_MONTH_OCTOBER;     // 10月
sDate.Date = 1;                      // 1号
sDate.Year = 23;                     // 2023年
HAL_RTC_SetDate(&hrtc, &sDate, RTC_FORMAT_BIN);

(4) 读取时间和日期

RTC_TimeTypeDef currentTime;
RTC_DateTypeDef currentDate;

// 读取当前时间
HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &currentTime, RTC_FORMAT_BIN);
// 读取当前日期
HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &currentDate, RTC_FORMAT_BIN);

3. 闹钟与唤醒配置

RTC支持闹钟中断和周期性唤醒（如每秒唤醒一次）：

// 配置闹钟（在12:30:50触发）
RTC_AlarmTypeDef sAlarm = {0};
sAlarm.AlarmTime.Hours = 12;
sAlarm.AlarmTime.Minutes = 30;
sAlarm.AlarmTime.Seconds = 50;
sAlarm.AlarmMask = RTC_ALARMMASK_NONE;  // 不屏蔽任何字段
sAlarm.AlarmSubSecondMask = RTC_ALARMSUBSECONDMASK_NONE;
sAlarm.Alarm = RTC_ALARM_A;            // 使用Alarm A
HAL_RTC_SetAlarm_IT(&hrtc, &sAlarm, RTC_FORMAT_BIN);

// 启用RTC全局中断
HAL_NVIC_SetPriority(RTC_Alarm_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(RTC_Alarm_IRQn);

4. 关键注意事项

写保护：
RTC寄存器默认有写保护，修改前需调用 HAL_RTC_WriteProtection_Disable()，修改后重新启用。
备份域访问：
RTC属于备份域，操作前需使能备份域时钟和访问权限：
```
__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
HAL_PWR_EnableBkUpAccess();
```
晶振问题：
若LSE无法起振，检查硬件连接或尝试调整负载电容（通常需6pF）。
时间精度：
使用外部LSE时精度较高（约±5ppm），LSI精度较差（约±500ppm）。