MCC PIC24 – модуль REAL-TIME CLOCK AND CALENDAR (RTCC)

Visits: 454

RTCC предоставляет пользователю часы реального времени и функция календаря (RTCC), точность “хода” может быть откалибрована.
Основные особенности модуля RTCC:

• Работает в режиме глубокого сна.
• Возможность выбора источника синхронизации.
• Обеспечивает часы, минуты и секунды, используя 24-часовой формат.
• Видимость полусекундного периода.
• Предоставляет календарь – день недели, дату, месяц и год.
• Конфигурация сигнала тревоги на полсекунды, одна секунда, 10 секунд, одна минута, 10 минут, один час, один день, одна неделя, один месяц или один год.
• Повтор будильника с декрементным счетчиком.
• Тревога с бессрочным повторным звонком.
• Коррекция года с 2000 по 2099 год.
• Формат BCD для небольших программных накладных расходов.
• Оптимизирован для работы в течение длительного времени.
• Пользовательская калибровка тактового генератора 32,768 кГц/32K Частота INTRC с периодической автоматической настройкой.
• Оптимизирован для работы в течение длительного времени.
• Дробная вторая синхронизация.
• Калибровка с точностью ± 2,64 секунды за месяц.
• Калибрует до 260 ppm ошибки кристалла.
• Возможность периодически запускать внешние устройства без вмешательства ЦП (внешнее управление мощностью).
• Выход управления мощностью для управления внешней цепью.
• Калибровка вступает в силу каждые 15 секунд.
• Выполняется с любого из следующих действий:

– Внешний источник тактовой частоты (RTC) 32,768 кГц.
– Внутренний генератор LPRC 31,25 кГц.
– Внешний вход 50 Гц или 60 Гц.

Блок схема модуля часов реального времени:С чего я начинаю проектировать часы если необходимо их реализовать в самом микроконтроллере? Первое это что будет служить тактовым генератором и не долго думаю выбираем встроенный вторичный генератор, он позволяет работать с низкочастотными резонаторами, в нашем варианте интересует резонатор на 32,768 Гц.

Второй этап, это резервное питание. Ряд микроконтроллеров типа PIC24FJ128GA204 FAMILY имеют специальный вывод VBAT.

Этот вывод предназначен для подключения к источнику резервного питания и позволяет питать генератор часов при отключении основного питания. Я предпочитаю, для резервного питания использовать ионисторы. Использования ионисторов позволят забыть о проблеме замены батарейки и сделать работу устройства практически вечной. Если вы используете 3,3 вольтовое питание, то для зарядки и ионистора рекомендую использовать следующую схему:

Ионисторы имеют стандартное напряжение 2,7 вольта (естественно есть варианты и на 3,0 и на 5,0 вольт, но 2,7 самое распространённое), для ограничения тока зарядки (ток через диоды учитываем), устанавливает резистор R15, для понижения напряжения до 2,7 вольта  и как вентиль, использует диодную сборку.

Схему подключения резонатора к выводам думаю все разберутся (в этом МК используются выводы RA4 and RB4), обычно резонатор и два запускающих конденсатора.

Теперь сама конфигурация в MCC. “Просто добавьте воды” – добавьте модуль RTCC в ресурсы проекта:

Если вам нужны только данные времени и даты, то ничего настраивать не нужно, ну можете установить значение часов и календаря при инициализации модуля:

Кликаем на значок часов:

и настраиваем как ваше сердцу будет угодно, тут надо подразумевать, что это выполняется начальная инициализация модуля в проекте.

******************** тут был большой перерыв в написании и я, если честно, забыл чем хотел поделиться, по этому далее что помню по использованию этого модуля *******

MCC предоставляет для пользователя минимум функции, опишу только то как я использовал их в проектах. Добавлю свои три функции для автоматического перехода на летнее время, хотя считаю что это безобразие, с летним временем, надо отменять.

Вся информация в библиотеке МСС передаётся через структуру tm

struct tm
	{	/* date and time components */
          int tm_sec;   // секунды
          int tm_min;   // минуты
          int tm_hour;  // час
          int tm_mday;  // день
          int tm_mon;   // месяц
          int tm_year;  // год
          int tm_wday;  // день недели
          int tm_yday;  // номер дня в году
          int tm_isdst; // флаг летнего времени
	};

Функция void RTCC_Initialize(void); предназначена для инициализации модуля реального времени и должна быть запущене один раз перед использованием других функций. Но тут можно не беспокоиться МСС за вас это выполнит при конфигурации системы. Убедиться можно, что это выполнено просмотрев файл system.c в папке MCC Generatef Files функция

void SYSTEM_Initialize(void)
{
    PIN_MANAGER_Initialize();
//    OSCILLATOR_Initialize();
    CLOCK_Initialize();
    INTERRUPT_Initialize();
    HLVD_Initialize();
    OC4_Initialize();
    OC1_Initialize();
    OC3_Initialize();
    ADC1_Initialize();
    OC2_Initialize();
    RTCC_Initialize();
    SPI1_Initialize();
    UART1_Initialize();
    TMR2_Initialize();
    UART2_Initialize();
    TMR3_Initialize();
    TMR5_Initialize();
}

Следующая функция получить время bool RTCC_TimeGet(struct tm *currentTime);

как я её пользовался для создаю структуру в которой будет храниться параметры время которую я буду использовать, например, для индикации

struct tm currentTime; // структура времени для индикации

Делаю свою функцию чтения времени которую буду вызывать при необходимости

void readtime (void) // обновить дату-времени
{
    if (RTCC_TimeGet (&currentTime)) // Чтение времени и даты
    {
        SummertimeS (&currentTime); // функции обработки летнего времни
        Status.tm_sec = RAM.tm_sec = currentTime.tm_sec; // Секунды        - [0,59]
        Status.tm_min = RAM.tm_min = currentTime.tm_min; // Минуты         - [0,59]
        Status.tm_hour = RAM.tm_hour = currentTime.tm_hour; // Час         - [0,23]
        Status.tm_wday = RAM.tm_wday = currentTime.tm_wday; // День недели -  [0,6]
        Status.tm_mday = RAM.tm_mday = currentTime.tm_mday; // День месяца - [1,31]
        Status.tm_mon = RAM.tm_mon = currentTime.tm_mon; // месяц          - [1,12]
        Status.tm_year = RAM.tm_year = currentTime.tm_year; // год         - [00,99]
    }
}

Для чего так заумно? Время, которое “идёт” в часах оно настраивается как текущее часовое время и может синхронизироваться автоматически через инет с часовыми серверами, а для индикации у нас возникает показывать или “нормальное время” или 2летнее”. В переменная currentTime – применятся для получение текущего времени часов, потом я его обрабатываю функцией SummertimeS которая в зависимости от даты корректирует часы. И только после это загружаю его в разные области памяти в зависимости потребностей (Status и RAM это разные мои переменные в проекте, но вы должны, если пойдёте по этому принципу самостоятельно для себя определить, где вы будете и как хранить извлечённое время из модуля часов реального времени (RTCC)).

Следующая функция void RTCC_TimeSet(struct tm *initialTime); предназначена для записи параметров времени в модуль RTCC. Считаю с нет не возникнет проблем, например, нам необходимо синхронизировать время, с сервера точного времени, со временем в нашем модуле RTCC, мы обновляем данные в структуре currentTime и вызываем функцию RTCC_TimeSet.

Пример, как я использовал для корекции времени

            realTime.tm_sec = combu.tm_sec; // секунды
            realTime.tm_min = combu.tm_min; // минуты
            realTime.tm_hour = combu.tm_hour; // час
            realTime.tm_wday = combu.tm_wday; // день недели
            realTime.tm_mday = combu.tm_mday; // число
            realTime.tm_mon = combu.tm_mon; // месяц
            realTime.tm_year = combu.tm_year; // год
            if (SunTimeS (&realTime))
            {
                if (--realTime.tm_hour < 0)realTime.tm_hour = 0; // Определение летнего времени)
            }
            RTCC_TimeSet (&realTime); // загрузить новые параметры времени

Есть еще две функции чтении и записи времени которые использую двоично десятичный формат преобразования времени, которые применяться в основном в микросхемах часах реального времени bool RTCC_BCDTimeGet(bcdTime_t *currentTime); и void RTCC_BCDTimeSet(bcdTime_t *initialTime).  Я их не использовал, но считаю проблем их использовании при необходимости не возникнет.

По библиотеке определения летнего времени. Суть её определить в каком периоде находиться устройство и при необходимости реальное время корректировать на час вперед когда период летнего времени или не корректировать когда нормальное время. Задача библиотеки вычислить последнее число последнего воскресенья месяца.

В ней есть три функции

void SummertimeS ( struct tm *initialTime ); // функции обработки летнего времени

uint8_t DayOfWeekS (uint8_t day, uint8_t month, uint16_t year); // определение последнего числа последнего воскресенья месяца

bool SunTimeS ( struct tm * dt ); // Определение летнего времени

Эта библиотека из проекта, я её как универсальную не делал, для её использования вам понадобиться изменить имя EE.SAr (глобальная переменная) переменной которой задается флаг использовать переход на летнее время или не использовать.

MCC PIC24 - модуль REAL-TIME CLOCK AND CALENDAR (RTCC) библиотека перевода часов на летнее время 0.00 KB 1862 downloads

Библиотека перевода часов на летнее время ...

Скачать

Вот еще одну функцию хочу показать, как я проверяю работоспособность модуля, типа тикает он или не тикает:

/* неисправность внутрених часов реального времени*/
void errorRealTime (void) // проверка на исправность внутрених часов реального времени
{
    static uint16_t min = 77, hor = 77; // прошлое значение времени
    // сравнить новое значение времени с прошлым
    if (min == RAM.tm_min && hor == RAM.tm_hour) RAM.ERR.erRealTime = 1; // нет хода времени
    else RAM.ERR.erRealTime = 0; // часы исправны
    // запомнить текущее значение
    min = RAM.tm_min; //
    hor = RAM.tm_hour; //
}//-----------------------------------------------------------------------------

P.S. Трудно чёто добавить когда выпал с темы, задавайте вопросы, что знаю расскажу. У меня использование библиотеки от МСС не вызвало проблем, настройку точности хода не использовал, т.к. применяю в основном сейчас синхронизацию времени от серверов точного времени через инет.

Это может быть интересно