STM32低功耗学习-待机模式-（学习笔记）

上次我们完成了停止模式的学习，这次我们完成低功耗的最后一步，待机模式学习。

一.准备

1.编程准备

首先复制一下我们的RTC实时时钟的代码。

起个新名字。

编译一下，方便我们的代码提示。

因为目前我们OLED显示屏上面没有显示位置了，所以我们修改一下显示。

第一条我们显示CNT也就是秒计数器。

第二行显示我们的ALR。这个是闹钟值。

第三行显示我们的ALRF。这个是闹钟标志位。

第四行删除，这就是完整的显示。

年月日时分秒，也全部删除。

然后CNT的位置放在一行六列，DIV也清除不用。

我们编译下载一下。

按住复位键下载，之后我们可以看到，第一行显示秒数，第二行，第三行没有显示。

二.程序编写

1.设置闹钟

我们可以在while循环上面设定，在每次复位之后设置闹钟值，闹钟值也不用特意去记录。我们直接设置为秒数+10。这样每次复位后闹钟就是10S后了。

我们需要用到这个函数来进行闹钟设置。

闹钟值也是一个32位的数值。

我们直接给一个RTC_GetCounter()就是当前的秒数+10就是闹钟值。之后在下面，我们还计划显示一下这个闹钟值，但是这个设置闹钟值的寄存器是只写的，写进去之后就读取不出来了，怎么判断他是只读的还是只写的呢。

我们可以看一下手册的闹钟寄存器。有一排字母W，这就是对应位的读写特征。

我们看一下CNT计数器可以看到r/w这钟就是读写的。

像是这种余数寄存器只写了一个r就是只读不可写的寄存器。

关于读写的字母可以参考一下这个表格。

所以我们可以定义这一个变量，然后存起来。

然后我们把这个值写入到设置闹钟值当中。

然后调用OLED函数显示一下。

之后随着NT增大会和ALR相等，然后触发闹钟标志位置1。如果开启了闹钟中断还会进一步进入到中断函数里面。

然后我们可以在显示一下，不断地获取闹钟的标志位，看看闹钟响了吗。

我们最后加一个Running显示。

2.小测试

我们编译下载一下。

然后我们可以看到，第一行是当前秒数，第二行是闹钟值，第三行是闹钟标志位，等记录到时间后，闹钟标志位置1。

3.加入待机模式

我们依旧在开头进行PWR时钟开启，因为要用到PWR外设，就必须先开启PWR的时钟。

之后再主循环的最后调用待机模式。

之后我们来进入函数里面，看看函数干了什么活。

第一步就是清除WeakUp标志位。

第二步选择STANDBY模式。实际上就是把PDDS置1。PDDS为1，表示进入待机模式。兄弟们一定要注意这里，如果你用的固件库是比较新的版本，里面可能会没有清除唤醒标志位的操作，这会导致你调用这个函数后只有第一次是运行正常的。

第三步是SLEEPDEEP置1，进入深度睡眠。

最后一步，调用WFI指令。进入待机模式。可以看到其实待机模式，并没有区分，WFI和WFE，库函数这里也不能选择。统一都调用的是WFI。这一部分也不难理解，WFI和WFE的区别就是唤醒方式的不同。

对于待机模式，唤醒条件就是指定的4个信号。没有对中断唤醒和事件唤醒做出区分。所以我们也就不用进行区分了。

4.测试

接下来，进行测试。

原始样子，之后我们进行复位

复位之后，Running闪烁一次之后，进入了待机模式。当然这时CNT也不会刷新了。

然后等一等，闹钟触发，待机模式唤醒。CNT和闹钟值刷新一下。running闪烁一次。这就是目前程序的现象。并且每次唤醒之后，闹钟值就重新设定。通过这一现象，我们可以确定，待机模式唤醒后，程序是从头开始执行的。因为我们闹钟设定的代码再while循环之前。如果程序不是从头开始的，那么闹钟值也不会更新。然后在进入待机模式之后高速时钟也都会关闭。在退出待机模式时候，程序从开头开始执行。再程序刚开始时候自动调用Systeminit初始化时钟。所以待机模式就不用像停止模式一样，自己调用systeminit函数了。另外在执行完这个函数进入待机模式之后，这个函数之后的代码。

就再也执行不到了。因为退出待机模式，程序是从头开始的。并且这个while循环，也是执行一次的，所以也可以去掉while循环，程序照常运行。

再STM32进入待机模式之前，一定要把能关的模块全部关掉，能断电都断掉。这样才能最大程度上的省电。这部分需要精心设计电路，可以使用一个带有使能端的稳压器来实现。

所以我们加一个清屏，来清理一下。之后我们再加一个字符串

之后显示时间给到1S。

编译下载。

可以看到OLED是熄灭的。

然后按一下复位。然后显示一些信息，之后停留1S息屏。

之后闹钟触发后，唤醒一次。

然后再次进入息屏，这就是我们的待机模式程序现象。

5.wakeup唤醒

我们可以使用这个函数来进行wakeup的唤醒。

程序很简单，就这一条代码就可以了。可能会有疑问，目前用到了GPIO的引脚，需不需要进行GPIO的初始化呢，答案是不需要

我们看一下手册

就可以看到。

编译下载。

可以看到OLED是熄灭的，wakeup引脚默认是下拉的引脚悬空就是低电平。

我们把线插到高电平试一下。可以看到WakeUp接高电平时刻，待机模式被唤醒了。

6.小实验

我们把板子背面的LDO稳压器和灯去掉，之后在进行电流测量，看看是不是如手册说的一样省电。因为LDO默认输出端会有假负载，一般是500R~1K之间，会造成损耗。

我们先把程序显示时间给到10S。

待机闹钟给到100S。

编译下载，记得按住复位。

然后万用表放在200mA挡位，可以看到，这是正常工作的电流。目前是20多毫安，之后复位一下。

然后我们把挡位放在200uA档，可以看到目前待机的供电电流是3.3uA这就和手册上的数据基本吻合了。

三.所有程序

1.main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "MyRTC.h"
#include "OLED.h"

//uint8_t Keynum;

int main(void)
{	
    OLED_Init();
    MyRTC_Init();
    
    //开启PWR的时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);
    
    OLED_ShowString(1, 1, "CNT:");
    OLED_ShowString(2, 1, "ALR:");
    OLED_ShowString(3, 1, "ALRF:");
    
    PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);
    
    uint32_t Alarm = RTC_GetCounter() + 10;
    //设置闹钟，我们直接给一个RTC_GetCounter()就是当前的秒数+10就是闹钟值。
    RTC_SetAlarm(Alarm);
    OLED_ShowNum(2, 6, Alarm, 10);
    
    while(1)
    {
        OLED_ShowNum(1, 6, RTC_GetCounter(), 10);
        //不断获取RTC的ALR闹钟标志位。
        OLED_ShowNum(3, 6, RTC_GetFlagStatus(RTC_FLAG_ALR), 1);
        
        //running指示
        OLED_ShowString(4, 1, "Running");
        Delay_ms(100);
        OLED_ShowString(4, 1, "       ");
        Delay_ms(100);
        
        OLED_ShowString(4, 9, "STANDBY");
        Delay_ms(1000);
        OLED_ShowString(4, 9, "       ");
        Delay_ms(1000);
        
        OLED_Clear();
        
        //开启待机模式
        PWR_EnterSTANDBYMode();
    }
}

2.MyRTC.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <time.h>

uint16_t MyRTC_Time[] = {2023, 1, 1, 23, 59, 55};

void MyRTC_SetTime(void);

//初始化RTC
void MyRTC_Init(void)
{
    //开启PWR和BKP时钟，使能BKP和RTC的访问
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); 
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);
    
    PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
    
    if(BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0xA5A5)
    {
         //开启LSE时钟，并等待LSE时钟启动完成
        RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);
        
        //等待LSE启动完成。
        while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET);
        
        //选择RTCCLK时钟源。
        RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);
        
        //使能时钟
        RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);
        
        //等待同步
        RTC_WaitForSynchro();
        //等待上一次操作完成
        RTC_WaitForLastTask();
        
        //配置预分频器
        RTC_SetPrescaler(32768 - 1);
        //等待写操作完成
        RTC_WaitForLastTask();
        
        //设置初始时间
        RTC_SetCounter(1672588795);
        //等待上一次操作完成
        RTC_WaitForLastTask();
        //初始化设置时间
        MyRTC_SetTime();
        
        //写标志位
        BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0xA5A5);
    }
    else
    {
        //等待同步
        RTC_WaitForSynchro();
        //等待上一次操作完成
        RTC_WaitForLastTask();
    }
}

//数组时间转化为秒数写道CNT中
void MyRTC_SetTime(void)
{
    //定义变量
    time_t time_cnt;
    struct tm time_data;
    time_data.tm_year = MyRTC_Time[0] - 1900;//念减去一个偏移因为是1900年开始
    time_data.tm_mon = MyRTC_Time[1] - 1;
    time_data.tm_mday = MyRTC_Time[2];
    time_data.tm_hour = MyRTC_Time[3];
    time_data.tm_min = MyRTC_Time[4];
    time_data.tm_sec = MyRTC_Time[5];
    
    //调用函数 参数是struct tm*，所以我们给地址
    //返回值给cnt
    //日期时间到秒数的转换
    time_cnt =  mktime(&time_data) - 8*60*60;
    
    //把指定的秒数写道CNT里面
    RTC_SetCounter(time_cnt);
    //等待上一次操作完成
    RTC_WaitForLastTask();
}

//读取时间函数
void MyRTC_ReadTime(void)
{
    //定义变量
    time_t time_cnt;
    struct tm time_data;
    
    //读取CNT秒数
    time_cnt =  RTC_GetCounter() + 8*60*60;
    //使用localtime函数得到日期时间
    //参数是COUNT time_t,所以把地址传进去
    //返回值是struct tm*
    time_data = *localtime(&time_cnt);
    
    //传给数组
    MyRTC_Time[0] = time_data.tm_year + 1900;
    MyRTC_Time[1] = time_data.tm_mon + 1;
    MyRTC_Time[2] = time_data.tm_mday;
    MyRTC_Time[3] = time_data.tm_hour;
    MyRTC_Time[4] = time_data.tm_min;
    MyRTC_Time[5] = time_data.tm_sec;
}

3.MyRTC.h

#ifndef __MYRTC_H
#define __MYRTC_H

extern uint16_t MyRTC_Time[];
void MyRTC_Init(void);
void MyRTC_ReadTime(void);
void MyRTC_SetTime(void);

#endif