Wi-Fi IoT套件连PCF8563实现电子钟功能

首先跟同样新入手单片机开发的小伙伴分享一点I2C通信的知识。我估计大部分入手开发板的小伙伴都有一定程序开发的能力，但是底层开发可能是新接触，我看有的小伙伴配置开发环境都有障碍，其实并不是多复杂，只是首次接触很陌生罢了，大胆试，多搞几回就轻松应对了。

通信开发是单片机主要开发内容，通信方式和协议有很多种，针对应用场景和模块的情况选用合适的协议。各种协议大同小异，开始了解通透一种，理解其思想，其他协议也就很容易理解了。

如果是第一次看到这种图是不是有点懵。

大概过程就是：

1. 发送一段模块地址信息 + 读/写。

等待…

模块如果收到，会给你个回复 ACK

2. 你看到ACK响应，进行下一步

再发送一段，读/写寄存器地址信息。

模块收到，再给你回复ACK

3. 如果是写，就再发送写的内容信息。

如果是读，就接收模块发送来的返回信息。

换个现实场景理解一下，假设你喊你室友帮你取快递：

你：三胖子！（发送模块地址）

三胖子：干啥。（接听ACK）

你：给我取份快递。（发送寄存器地址）

三胖子：好的。（接听ACK）

你：接收室友给你送来的快递。（接收信息）

整个通信过程就是一问一答，双方不能同时问答，一方说话一方只能接听。当然具体过程还要复杂一些，比如接收信息也要给模块回复应答，但是主体过程就是这样的。这个过程大概了解一下就行，所有通信的细节部分都已经被鸿蒙下的函数封装好了，具体过程交由鸿蒙做就好，你只需要考虑要说什么做什么就行了。这个过程真的好简单。

看一下鸿蒙真对WifiIoT智能设备提供的I2C相关函数：

将数据写入I2C设备。

unsigned int I2cWrite(WifiIotI2cIdx id, unsigned short deviceAddr, const WifiIotI2cData *i2cData);

在i2c.h文件里有详细的说明，这里复制过来一一对照看一下每个参数的意义。

将数据写入I2C设备。

id表示I2C设备id。

deviceAddr表示I2C设备地址。

i2cData表示指向要写入的数据描述符的指针。

如果操作成功，返回WIFI_IOT_ SUCCESS；

否则返回在wifiiot_errno.h中定义的错误代码。

（百度翻译还是很准确的哦！哈）

从I2C设备读取数据。

unsigned int I2cRead(WifiIotI2cIdx id, unsigned short deviceAddr, const WifiIotI2cData *i2cData);

读取的数据将保存到i2cData指定的地址。

id表示I2C设备id。

deviceAddr表示I2C设备地址。

i2cData表示指向要读取的数据描述符的指针。

如果操作成功，返回WIFI_IOT_ SUCCESS；

否则返回在wifiiot_errno.h中定义的错误代码。

鸿蒙把I2C所使用的数据封装在一个结构体中。我们只需要把数据写入到这个结构体中，然后让函数自己处理就可以了。

typedef struct {
    /** Pointer to the buffer storing data to send */
    unsigned char *sendBuf;
    /** Length of data to send */
    unsigned int  sendLen;
    /** Pointer to the buffer for storing data to receive */
    unsigned char *receiveBuf;
    /** Length of data received */
    unsigned int  receiveLen;
} WifiIotI2cData;

定义I2C数据传输属性。

指向存储要发送的数据的缓冲区的指针

unsigned char *sendBuf;

要发送的数据长度

unsigned int  sendLen;

指向用于存储要接收的数据的缓冲区的指针

unsigned char *receiveBuf;

接收数据的长度

unsigned int  receiveLen;

具体用的时候，我们可以根据实际情况再封装一下。这是主要根据使用场景和模块所提供的功能。我针对我要使用PCF8563模块把I2C过程做了一点包装。可以看看我写的代码，也许能给你一点启发。参看我的代码。

在这次开发过程中还用到了GPIO管脚中断

很多老师都专门写了按键的中断触发，我也是仔细研读然后做了我这个程序的触发控制，老师的文章写的太详细了，实在没什么好再说明的，我在使用中也没有遇到什么问题，最多就是，要关闭看门狗功能，否者会重启，再就是当暂中断发的时候用到这个方法。

GpioSetIsrMask(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, 0); 正常

GpioSetIsrMask(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, 1); 暂停

ADC模数转换

用到OLED模块上的按键的时候碰到了ADC功能，这里先做个伏笔，主要是还没把鸿蒙下的ADC方法研究明白，而且数模转换应用场景非常多，以后用到专门的模块再仔细写写心得吧。暂时看老师们的代码照猫画虎也能运行，有时候会不稳定。

PCF8563是个比价常用的模块。

PCF8563 是PHILIPS 公司推出的一款工业级内含I2C 总线接口功能的具有极低功耗的多功能时钟/日历芯片。PCF8563 的多种报警功能、定时器功能、时钟输出功能以及中断输出功能能完成各种复杂的定时服务，甚至可为单片机提供看门狗功能。是一款性价比极高的时钟芯片，它已被广泛用于电表、水表、气表、电话、传真机、便携式仪器以及电池供电的仪器仪表等产品领域。

PCF8563并不是我们套件里所带的模块，只是赶巧我手上刚好有这么个模块。官方套件提供的模块有限，但是涵盖了单片开发的所有应用场景，如果每个模块都认真走一遍，那么基本解锁了鸿蒙单片机开发的所有知识了。在实际应用中，我们还是要使用各种功能的电子模块来实现更有趣的功能的。所以以后还是要更多尝试新模块的使用，也能提高鸿蒙系统的应用范围。

前面已经开发过AHT20温湿度模块，SSD1306模块，所以再开发PCF8563的过程就变的很简单。有很多内容都是重叠的，整体思路也是相通的，所以过程变得非常轻松。

任何一个模块上手第一步都是读它的技术手册，了解功能寄存器的配置。读手册的过程是枯燥的，只有坚持把手册读透，那么这个模块才算真正属于你。

我想要实现的功能是一个时钟功能，然后按需求和过程写一大坨流水账代码，测试走通，再把代码整理一下，最后归结为2部分，一部分设置时间，一部分读取时间。完了！

当你拥有了一个写时钟的能力，你就拥有了各种计时的能力，比如写个万年历，做个股票投资报时，等等。我通过一部电影获得灵感，做了一个到计数时钟，看时间飞快的流逝，会不会让看钟的人有压力感，治治拖延症呢。但结果除了无聊一点用没有。

PCF8563模块可以输出时钟信号，我开始设想通过Hi3861的1个端口接收时钟信模块发出的周期性低电平，把间隔设定为1秒，触发中断，然后读取模块的时间信息，发送到OLED上显示出来。这样就能每隔1秒显示一次。

OLED模块上有2个按键，想通过它们实现时间设置功能。这个两个按键很有趣，通过1个端口接收信号，通过测试信号的电压强度来区分是那个按键再工作。这时候需要通过ADC能来实现，（坑王艾希已经上线，哈开玩笑。）数模转换功能，难道不能通过2个端口来实现吗？当然不是，这可能是这套开发板设计的初衷，就是让你充分学习未来可能遇到的所有知识。闲话少叙，又解锁新姿势了。

通过2个按键实现功能控制：早期机械计算机用齿轮实现功能的切换，比如可编曲发音盒，有一种可编曲的，中间转子每个音节都可调，实现编曲功能，那种太高级了，没找到图片。我借鉴这种工作原理，来实现2个按键的复杂控制。

按键功能实现的原理就跟那个齿轮是一样的，S1驱动gear这个大齿轮，他有9齿，按一下，转1齿，循环往复，每一齿联动1个功能。S2驱动gears组的7个小齿轮，每个小齿轮针对1个时间的值。当然这不是唯一的控制方法，也可以做个大数组什么的，只是一种方法而已。

gear = 9 正常时间显示

gear = 0 进入设置状态

gear = 1 秒设置 gears[0]可以驱动

gear = 2 分设置 gears[1]可以驱动

gear = 3 时设置 gears[2]可以驱动

gear = 4 日设置 gears[3]可以驱动

gear = 5 周设置 gears[4]可以驱动

gear = 6 月设置 gears[5]可以驱动

gear = 7 年设置 gears[6]可以驱动

gear = 8 将设置好的值输入到时间模块

gear = 9 正常时间显示

因为不是套件中的模块，我只简单说一下主体程序工作结构。

1. 所有功能先初始化，准备好。

2. 做中断触发，每按1次驱动gear加1循环往复。

3. 建1个主循环，所有的工作就这个循环里了。

4. 针对gear的值，调用执行不同的功能。

完了！ 谢谢。~哈

看代码吧，代码写的像流水账，我也懒了改了，欢迎纠错，有问题欢迎问。

随着代码越写越多，也深感C语言知识太少。我会再好好看看C教程，希望以后写的代码，能更好些。

【下载源代码】

作者：细嗅蔷薇05

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