electronic clock

本工程的MCU选自国民技术的N32G430C8L7，利用内部延时函数和内部ADC实现时间和温度显示的功能
以下主要分两个方面（硬件和软件）讲一下电路和程序的设计
一、硬件部分
1、最小系统
最小系统部分的设计参考自Nation《电路设计指南》的最小系统参考设计原理图
图片有些模糊，资料我在下面都会分享
mcu中预留了tft屏幕的引脚和程序烧录的引脚
这里面我舍去了32.768khz的晶振部分
2、复位按键
当NRST引脚上出现低电平(外部复位) 将产生系统复位。外部NRST引脚复位电路如下。
注意：复位引脚NRST在设计时不能悬空
复位按键上面添加了电阻，也可以不添加这个电阻，添加该电阻可以加快复位相应时间
以下是不添加电阻的电路设计参考图
3、滤波电路
滤波是电路不可或缺的一部分，滤波电路作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑，也可以减小静电对电路的影响，保护电路元器件。
本设计中也存在许多滤波电路，如复位按键的MCU、AMS1117、TYPE_C等电路部分都有滤波电容的存在
 
这些滤波电容在画pcb时因都尽可能的靠近需要滤波的管脚，如果离的太远那么滤波效果可能也就甚微
4、TYPE_C
USBType-C接口（简称Type-C）是一种通用串行总线（USB）的硬件接口形式，其规范由USB开发者论坛（USB-IF）发布。它的特点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度（USB3.1最高10Gbps）以及更强悍的电力传输（最高100W），更重要的是Type-C插接口支持USB接口双面插入，正式解决了“USB永远插不准”的世界性难题。在USBType-C规范发布后，许多新款的Android移动设备、笔记本电脑、台式机甚至是游戏机等3C设备开始使用这种连接端口。
但是本电路中TYPE_C只是用来供电，所以在此选用了6pin的type_c母座
5、0.96寸tft屏幕
屏幕部分参考自开源工程
>https://oshwhub.com/FENG22784321/0-96-tft-cai-ping-qu-dong-ban_copy
这里面有详细的讲解我就不在赘述
以下是我焊接好的屏幕
屏幕显示还是不错的，就是拍的有点模糊了
5、程序烧录
这里主要用了两个GPIO和一组电源线完成
烧录的工具是ST_LINK烧录软件是KEIL，对于的资料我会发在附件
二、软件部分
1、屏幕显示
屏幕的通讯方式是spi
以下是屏幕使用到的管脚初始化函数
屏幕初始化函数
void LCD_Init(void){//    RCC_Configuration();    LCD_GPIO_Init();//初始化GPIO        LCD_RES_Clr();//复位    SysTick_Delay_Ms(100);    LCD_RES_Set();    SysTick_Delay_Ms(100);
    LCD_BLK_Set();//打开背光    SysTick_Delay_Ms(100);
    //************* Start Initial Sequence **********//    LCD_WR_REG(0x11); //Sleep out    SysTick_Delay_Ms(120);              //Delay 120ms    //------------------------------------ST7735S Frame Rate-----------------------------------------//    LCD_WR_REG(0xB1);    LCD_WR_DATA8(0x05);    LCD_WR_DATA8(0x3C);    LCD_WR_DATA8(0x3C);    LCD_WR_REG(0xB2);    LCD_WR_DATA8(0x05);    LCD_WR_DATA8(0x3C);    LCD_WR_DATA8(0x3C);    LCD_WR_REG(0xB3);    LCD_WR_DATA8(0x05);    LCD_WR_DATA8(0x3C);    LCD_WR_DATA8(0x3C);    LCD_WR_DATA8(0x05);    LCD_WR_DATA8(0x3C);    LCD_WR_DATA8(0x3C);    //------------------------------------End ST7735S Frame Rate---------------------------------//    LCD_WR_REG(0xB4); //Dot inversion    LCD_WR_DATA8(0x03);    //------------------------------------ST7735S Power Sequence---------------------------------//    LCD_WR_REG(0xC0);    LCD_WR_DATA8(0x28);    LCD_WR_DATA8(0x08);    LCD_WR_DATA8(0x04);    LCD_WR_REG(0xC1);    LCD_WR_DATA8(0XC0);    LCD_WR_REG(0xC2);    LCD_WR_DATA8(0x0D);    LCD_WR_DATA8(0x00);    LCD_WR_REG(0xC3);    LCD_WR_DATA8(0x8D);    LCD_WR_DATA8(0x2A);    LCD_WR_REG(0xC4);    LCD_WR_DATA8(0x8D);    LCD_WR_DATA8(0xEE);    //---------------------------------End ST7735S Power Sequence-------------------------------------//    LCD_WR_REG(0xC5); //VCOM    LCD_WR_DATA8(0x1A);    LCD_WR_REG(0x36); //MX, MY, RGB mode    if(USE_HORIZONTAL==0)LCD_WR_DATA8(0x00);    else if(USE_HORIZONTAL==1)LCD_WR_DATA8(0xC0);    else if(USE_HORIZONTAL==2)LCD_WR_DATA8(0x70);    else LCD_WR_DATA8(0xA0);    //------------------------------------ST7735S Gamma Sequence---------------------------------//    LCD_WR_REG(0xE0);    LCD_WR_DATA8(0x04);    LCD_WR_DATA8(0x22);    LCD_WR_DATA8(0x07);    LCD_WR_DATA8(0x0A);    LCD_WR_DATA8(0x2E);    LCD_WR_DATA8(0x30);    LCD_WR_DATA8(0x25);    LCD_WR_DATA8(0x2A);    LCD_WR_DATA8(0x28);    LCD_WR_DATA8(0x26);    LCD_WR_DATA8(0x2E);    LCD_WR_DATA8(0x3A);    LCD_WR_DATA8(0x00);    LCD_WR_DATA8(0x01);    LCD_WR_DATA8(0x03);    LCD_WR_DATA8(0x13);    LCD_WR_REG(0xE1);    LCD_WR_DATA8(0x04);    LCD_WR_DATA8(0x16);    LCD_WR_DATA8(0x06);    LCD_WR_DATA8(0x0D);    LCD_WR_DATA8(0x2D);    LCD_WR_DATA8(0x26);    LCD_WR_DATA8(0x23);    LCD_WR_DATA8(0x27);    LCD_WR_DATA8(0x27);    LCD_WR_DATA8(0x25);    LCD_WR_DATA8(0x2D);    LCD_WR_DATA8(0x3B);    LCD_WR_DATA8(0x00);    LCD_WR_DATA8(0x01);    LCD_WR_DATA8(0x04);    LCD_WR_DATA8(0x13);    //------------------------------------End ST7735S Gamma Sequence-----------------------------//    LCD_WR_REG(0x3A); //65k mode    LCD_WR_DATA8(0x05);    LCD_WR_REG(0x29); //Display on}
还有一些调用的显示字符和数字的函数
2、内部ADC——温度采集
2.1N32G430的ADC简介
12 位 ADC 是使用逐次逼近的高速模数转换器。
它有多个通道，19 个通道，可测量 16 个外部和 3 个内部
信号源。 每个通道的 A/D 转换有四种执行模式：单次、连续、扫描或间断。 ADC 转换值存储（左对齐/
右对齐）在 16 位数据寄存器中。
可以通过模拟看门狗检测输入电压是否在用户定义的高/低阈值内，并且
ADC 的输入时钟的最大频率为 80MHz。

ADC 需要三个时钟，ADC_CLK，HCLK, ADC_1MCLK。
 HCLK 用于寄存器的访问时钟。
 ADC_CLK 为 ADC 的工作时钟，ADC_CLK 有两个源（HCLK 的分频或 PLL 的分频），HCLK 分频与
系统是同步时钟，PLL 的分频与系统是异步时钟，用同步时钟的好处是在触发 ADC 响应触发时，没有
不确定性，用 PLL 的分频时钟的好处是可以独立处理 ADC 的工作时钟，不会影响到挂在 HCLK 的其
他模块。
 ADC_1MCLK 用于内部计时功能，在 RCC 中配置，频率大小必须配置成 1M。
2.2ADC对于通道

温度传感器连接到通道 ADC_IN17
2.3温度采集设置

设置 ADC_CTRL2.TEMPEN 位为 1，使能温度传感器和 VREFINT，设备工作时使用温度传感器检测环境温
度。温度传感器采样的输出电压通过 ADC_IN17 通道转换为数字值。温度传感器工作时，理想的采样时间
为 17.1us；当温度传感器不工作时，ADC_CTRL2.TEMPEN 位可通过软件清零以降低功耗。
温度传感器的输出电压随温度线性变化。不同的芯片由于生产工艺的不同，在温度曲线上会有不同的偏移
量。通过测试，发现最大偏移为 3°C。这一特性使得内部温度传感器更适合检测温度变化。不适合测量绝对
温度。当需要精确的温度测量时，应使用外部温度传感器



2.4测量温度值
1. 配置通道（ADC_IN17）和通道的采样时间为 17.1us
2. 将 ADC_CTRL2.TEMPEN 位设置为 1 以启用温度传感器和 VREFINT
3. 设置 ADC_CTRL2.ON 位为 1 以启动 ADC 转换（或通过外部触发）
4. 读取 ADC 数据寄存器中的温度数据，通过以下公式计算温度值：
温度 (°C) = {(V25 - VSENSE) / Avg_Slope} + 25
其中：
V25 = 25 摄氏度时的 VSENSE
Avg_Slope = 温度和 VSENSE 曲线的平均斜率（mV/°C 或 μV/°C）
参考数据手册的电气特性章节中 V25 和 Avg_Slope 的实际值。
注意：在传感器从断电模式唤醒到正确输出 VSENSE 之前，有一个建立时间； ADC 上电后还有一个建立
时间，所以为了缩短延迟，ADC_CTRL2.TEMPEN 和 ADC_CTRL2.ON 位应该同时置位。

3、mian函数
int main(void){    RCC_Configuration();    ADC_INIT();    DMA_INIT();    LCD_GPIO_Init();    SysTick_Delay_Ms(1000);    LCD_Init();  LCD_Fill(0,0,LCD_W,LCD_H,WHITE);  LCD_ShowString(14,25,"2022-9-25",BLACK,WHITE,16,0);    LCD_ShowString(96,25,"Sunday",BLACK,WHITE,16,0);    LCD_ShowString(14,85,"Clock TC",BLACK,WHITE,16,0);    LCD_ShowString(96,85,"T:   C",RED,WHITE,16,0);    while(1)    {          TempValue = TempCal(ADCConvertedValue);            LCD_ShowIntNum(112,85,TempValue,2,RED,WHITE,16);        SysTick_Delay_Ms(900);            LCD_ShowIntNum(14,47,time_shi,2,RED,WHITE,32);            LCD_ShowString(44,47,":",RED,WHITE,32,0);            LCD_ShowIntNum(55,47,time_fen,2,RED,WHITE,32);            LCD_ShowString(85,47,":",RED,WHITE,32,0);            LCD_ShowIntNum(96,47,time_miao,2,RED,WHITE,32);            time_miao++;            if(time_miao>=60){time_miao=0;time_fen++;};            if(time_fen>=60) {time_fen =0;time_shi++;};            if(time_shi>=24) {time_shi =0;time_fen++;};    }}
这里采用了软件延时更新时间，这样的时间误差比较大，如需要时间更精确因使用定时器或时钟模块
同时这里有一个优化点就是周期和日期的自动更新，可以参考万年历的程序
最后附上一些其他的图片
这个是焊接好的图片（有个按键还没有到货）
这是空板的图片