STM107实时时钟实验报告

实验目的

本实验旨在通过STM107单片机实现一个实时时钟（RTC）功能，实现对时间的精确记录和显示。通过本实验，学生将学习STM107单片机的硬件接口、编程方法以及实时时钟模块的使用。

实验环境

• 单片机：STM107
• 开发板：STM107开发板
• 实时时钟模块：DS3231
• 电源：5V直流电源
• 连接线：杜邦线
• 编程软件：Keil uVision5
• 调试工具：ST-Link V2

实验原理

实时时钟模块DS3231是一款高精度、低功耗的时钟芯片，具有内置温度传感器，可以提供秒、分、时、日、月、年等信息。STM107单片机通过I2C接口与DS3231进行通信，实现对时间的读取和设置。

实验步骤

1. 硬件连接

1. 将DS3231的VCC和GND分别连接到开发板的5V和GND。
2. 将DS3231的SCL和SDA分别连接到STM107的I2C接口（例如，STM107的SCL连接到开发板的SCL，SDA连接到开发板的SDA）。
3. 将DS3231的INT引脚连接到STM107的某个GPIO引脚（例如，连接到PA0）。
4. 将DS3231的IOSEL引脚连接到GND。

2. 软件设计

1. 在Keil uVision5中创建一个新的项目，选择STM107单片机作为目标设备。
2. 在项目中添加DS3231的驱动程序库，通常可以从网上下载相应的库文件。
3. 编写初始化代码，配置STM107的I2C接口和GPIO引脚。
4. 编写读取和设置DS3231时间的函数。
5. 编写主函数，实现时间的显示和更新。

3. 编程与调试

1. 编写初始化代码，配置I2C接口和GPIO引脚。
2. 编写读取DS3231时间的函数，包括读取秒、分、时、日、月、年等信息。
3. 编写设置DS3231时间的函数，允许用户通过按键设置时间。
4. 编写显示时间的函数，将时间信息显示在LCD屏幕上。
5. 编写中断服务程序，当DS3231的INT引脚触发中断时，更新时间显示。

4. 测试与验证

1. 上电运行程序，观察LCD屏幕上的时间显示是否正确。
2. 通过按键设置时间，验证时间设置功能是否正常。
3. 断开电源，重新上电，验证时间是否能够保持。

实验结果

经过实验，成功实现了STM107单片机通过DS3231实时时钟模块的实时时间记录和显示功能。LCD屏幕上显示的时间信息准确无误，且在断电后重新上电后，时间信息依然保持不变。

实验总结

通过本次实验，我们学习了STM107单片机的硬件接口、编程方法以及实时时钟模块的使用。实验过程中，我们遇到了一些问题，如I2C通信不稳定、时间显示不准确等，通过查阅资料和调试，最终解决了这些问题。本次实验加深了我们对单片机应用的理解，提高了我们的实践能力。