STM32L4系列单片机如何使用RTC唤醒定时器进入Standby低功耗模式并唤醒+整机功耗测试

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前言一、STM32L4单片机简介二、程序设计及相关步骤1.系统时钟设置2.RTC以及系统电源配置2.1 RTC配置2.2 系统电源配置3.主程序代码三、测试结果总结

前言

低功耗设计对于一些便携式产品以及智能穿戴产品尤其重要，其是一种在满足功能、性能要求的前提下，尽量降低集成电路能耗的设计方法。

一、STM32L4单片机简介

STM32L4系列是超低功耗32位ARM MCU+FPU，工作频率高达80MHz，具有100DMIPS，集成了多达1MB闪存，320KB SRAM，USB OTG FS，提供多达三个快速12位ADC（5 Msps），两个比较器，两个运放，两个DAC通路，一个内部基准电压缓冲器，一个低功耗RTC，两个通用32位计时器和两个专用马达控制的16位低功耗计时器，七个通用16位计时器和两个16位低功耗计时器。主要用在包括音频和图像等低功耗的应用。这里主要用到STM32L496，使用STM32CubeMx进行配置。

相关软件设计主要为：系统时钟设置为80 MHz，SysTick编程为每1ms产生一次中断。默认情况下，低速内部（LSI）时钟用作RTC时钟源。EXTI_Line20内部连接到RTC唤醒事件。启动后5秒，系统自动进入待机模式。RTC唤醒被配置为在大约33秒之后的上升沿上产生中断。启用RTC功能的待机模式下的电流消耗可以在这段时间内进行测量。选择超过半分钟的时间以确保电流收敛到最低工作点。从待机模式唤醒后，程序将以与软件复位后相同的方式重新启动。

二、程序设计及相关步骤

1.系统时钟设置

配置如下：

2.RTC以及系统电源配置

2.1 RTC配置

void MX_RTC_Init(void){/* USER CODE BEGIN RTC_Init 0 *//* USER CODE END RTC_Init 0 */RTC_TimeTypeDef sTime = {0};RTC_DateTypeDef sDate = {0};RTC_AlarmTypeDef sAlarm = {0};/* USER CODE BEGIN RTC_Init 1 *//* USER CODE END RTC_Init 1 *//** Initialize RTC Only*/hrtc.Instance = RTC;hrtc.Init.HourFormat = RTC_HOURFORMAT_24;hrtc.Init.AsynchPrediv = 127;hrtc.Init.SynchPrediv = 255;hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUT_ALARMA;hrtc.Init.OutPutRemap = RTC_OUTPUT_REMAP_NONE;hrtc.Init.OutPutPolarity = RTC_OUTPUT_POLARITY_HIGH;hrtc.Init.OutPutType = RTC_OUTPUT_TYPE_OPENDRAIN;if (HAL_RTC_Init(&hrtc) != HAL_OK){Error_Handler();}

2.2 系统电源配置

static void SystemPower_Config(void){/* Enable Power Control clock */__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();}

3.主程序代码

int main(void){HAL_Init();/* Configure the system clock to 80 MHz */SystemClock_Config();/* Configure RTC */RTC_Config();/* Configure the system Power */SystemPower_Config();/* 检查并处理系统是否从待机模式恢复 */ if(__HAL_PWR_GET_FLAG(PWR_FLAG_SB) != RESET){/* 清除待机标志 */__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_SB); }/* 系统启动5s延迟后，进入待机模式 */HAL_Delay(5000);/* 以下为唤醒顺序- 1.禁用所有使用的唤醒源,- 2.清除所有相关的唤醒标志, - 3.重启所有使用的唤醒源,- 4.进入Standby模式.*//* 1.禁用所有使用的唤醒源*/HAL_RTCEx_DeactivateWakeUpTimer(&RTCHandle);/* 2.清除所有相关的唤醒标志 */__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);/* 3.重启所有使用的唤醒源*//* ################设置唤醒时间#####################*//* 生成RTC唤醒中断: 唤醒计数器被设置为其最大值，以产生最长的待机时间，使电流达到其最低值，即功耗最低.当RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV=RTCCLK_Div16=16时，最大值为0xFFFF，对应于约33秒：Wakeup Time Base = (RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV /(LSI))Wakeup Time = Wakeup Time Base * WakeUpCounter = (RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV /(LSI)) * WakeUpCounter==> WakeUpCounter = Wakeup Time / Wakeup Time Base要将唤醒计时器配置为33秒，将唤醒计数器设置为0xFFFF：Wakeup Time Base = 16 /(~32 kHz RC) = ~0.5 msWakeup Time = 0.5 ms * WakeUpCounter因此, wake-up counter = 0xFFFF = 65,535 Wakeup Time = 0.5 ms * 65,535 = ~ 33 s. */HAL_RTCEx_SetWakeUpTimer_IT(&RTCHandle, 0xFFFF, RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV16);/* 4.进入Standby模式 */HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();while (1){}}