本篇文章致力于从开发的角度思考问题,而不是搞学术的东西。
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前言
在点亮led灯之后,接连写了两篇理论,更多的是力求自己学习旅程的完整吧,总觉得没多大意义。从今天开始,结合开发板开始搞实验,毕竟实战是检验一切的标准。一起学习的小伙伴如果有什么好的想法,可以留言,我们一起来完成。
一、项目概况
1.1、项目需求
根据输入的情报,让蜂鸣器按照摩斯码的加密方式发出声音,用户通过蜂鸣器发出的声音能准确的写出输入的情报,就算成功。
1.2、项目来源
作者脑洞。
1.3、项目开发环境
软件:keil5; 硬件:野火挑战者开发板。
1.4、项目意义
为情报人员传递信息,可以在影视剧,密室逃脱等场景中作为道具使用。
二、开发步骤
2.1、什么是摩斯码
作为嵌入式开发,首先你要了解的是你开发的东西是个什么,我们既然要做摩斯码传递,那么就要了解什么是摩斯码。
通过百度可以知道摩尔斯电码(Morse code)也被称作摩斯密码,是一种时通时断的信号代码,通过不同的排列顺序来表达不同的英文字母、数字和标点符号。它发明于1837年,是一种早期的数字化通信形式。不同于现代化的数字通讯,摩尔斯电码只使用零和一两种状态的二进制代码,它的代码包括五种:短促的点信号“・”,保持一定时间的长信号“—”,表示点和划之间的停顿、每个词之间中等的停顿,以及句子之间长的停顿。划一般是三个点的长度;点划之间的间隔是一个点的长度;字元之间的间隔就是三个点的长度;而单词之间的间隔是七个点的长度。
也就是说,我们需要通过蜂鸣器模拟出这几种情况。
2.2、构建项目流程图
这个就比较考验个人了,也是我一直想实战的原因,不同的人都会有不同的思路,这里分享一下我的思路,算是抛砖引玉吧。
首先从项目需求来看,要有一个输入情报,接着根据摩斯电码表,将输入的情报拆解成电码表的样式,然后再通过蜂鸣器进行输出。
flowchat
st=>start: 开始
e=>end: 结束
op=>operation: 输入情报
o1=>operation: 情报解析成摩斯码
o2=>operation: 摩斯码解析成蜂鸣器信号
o3=>operation: 蜂鸣器输出
st->op->o1->o2->o3->e
2.3、找到合适的模板
这里我们就用野火的工程模板,找到打开后简单编译一下。0错误,说明可以用。
2.4、增加文件
根据项目接着新添加几个文件: 1.上层应用,主要是用来定义、存储上层应用所用到的函数变量。 2.底层硬件,主要根据所应用到的硬件资源创建。
创建文件时可以县创建记事本,然后修改尾缀和名字。
创建了4个文件,app.c、app.h、beep.c、beep.h。
添加进工程:
基本的工程框架已经建好,下一步就是写代码。
2.5、添加代码
我们把代码分为三部分,蜂鸣器,摩斯码,main函数。
首先我们先初始化需要用到的硬件蜂鸣器。
按照之前我们处理led灯的思路,首先我们要看电路图,找到蜂鸣器。
通过电路图我们可以看出,开发板的蜂鸣器是通过PI11引脚的高低控制是否有电。也就是我们要像配置led灯一样配置蜂鸣器。
蜂鸣器代码如下(示例):
beep.c
#include "stm32f4xx.h"
#include "beep.h"
void BEEP_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd( BEEP_GPIO_CLK, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = BEEP_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(BEEP_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(BEEP_GPIO_PORT, BEEP_GPIO_PIN);
}
beep.h
#ifndef __BEEP_H
#define __BEEP_H
#include "stm32f4xx.h"
#define BEEP_GPIO_PORT GPIOI
#define BEEP_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOI
#define BEEP_GPIO_PIN GPIO_Pin_11
#define ON 1
#define OFF 0
#define BEEP(a) if (a) \
GPIO_SetBits(BEEP_GPIO_PORT,BEEP_GPIO_PIN);\
else \
GPIO_ResetBits(BEEP_GPIO_PIN)
#define digitalHi(p,i) {p->BSRRL=i;}
#define digitalLo(p,i) {p->BSRRH=i;}
#define digitalToggle(p,i) {p->ODR ^=i;}
#define BEEP_TOGGLE digitalToggle(BEEP_GPIO_PORT,BEEP_GPIO_PIN)
#define BEEP_OFF digitalLo(BEEP_GPIO_PORT,BEEP_GPIO_PIN)
#define BEEP_ON digitalHi(BEEP_GPIO_PORT,BEEP_GPIO_PIN)
void BEEP_GPIO_Config(void);
#endif
简单解读一下,通过BEEP_GPIO_Config这个函数对蜂鸣器控制引脚PI11进行配置,然后将参数定义成宏定义,这样后期想换也十分方便;就将关闭和打开蜂鸣器的函数分别定义成BEEP_OFF和BEEP_ON,这样使用时十分方便。
接着处理莫斯码函数,应该单独定义出摩斯码相关文件更合适,这里直接写在app文件里了。
app.c
代码如下(示例):
#include "stm32f4xx.h"
#include "app.h"
_morse_code morse_code;
uint8_t morse_table_1[Ms_Table_num][Ms_Table_long]={" 0000000","A102","B2010101","C2010201","D20101","E1","F1010201","G20201", \
"H1010101","I101","J1020202","K20102","L1020101","M202","N201",\
"O20202","P1020201","Q2020102","R10201","S10101","T2",\
"U10102","V1010102","W10202","X2010102","Y2010202","Z2020101"};
void delay_ms(uint32_t time)
{
int i;
for(i=0;i<(SYS_FRE/1000)*time;i++){
}
}
//³õʼ»¯app
int app_init()
{
}
uint8_t infor_translate_morse(uint8_t infor,uint8_t morse,uint32_t size)
{
return morse;
}
uint8_t morse_translate_beep(uint8_t_morse)
{
return 0;
}
app.h
代码如下(示例):
#ifndef __APP_H
#define __APP_H
#include "stm32f4xx.h"
#define Ms morse_code
#define Ms_T morse_table_1
#define Ms_Table_num 50
#define Ms_Table_long 20
#define Ms_Pause "0"
#define Ms_Short "1"
#define Ms_Long "2"
#define Morse_Dalay_Time 50
#define Morse_Pause_Time Morse_Dalay_Time*1
#define Morse_Pause_OF_Letter_Time Morse_Dalay_Time*3
#define Morse_Pause_OF_Word_Time Morse_Dalay_Time*1
#define Morse_Short_Time Morse_Dalay_Time*1
#define Morse_Long_Time Morse_Dalay_Time*3
#define SYS_FRE 72000000
typedef struct MORSE_CODE{
uint8_t* morse_table[50];
uint8_t* morse_in;
uint8_t* morse_out;
}_morse_code;
extern _morse_code morse_code;
extern uint8_t morse_table_1[Ms_Table_num][Ms_Table_long];
extern void delay_ms(uint32_t time);
#endif
简单解读一下,我的思路将摩斯码转换成字符串,然后对字符串进行操作,间隔是0,点是1,划是2,然后通过2维数组来定义摩斯码,定义的方式字符串首字符是发送字符,后面是其对应的摩斯码,这样进行首字符对比,找到对应字符以后,再对其后面的字符串进行读取并执行相关操作即可。定义时,依旧记得尽量采取宏定义的方式。这里还定义了一个延时函数,延时方式就是通过数数,我们的单片机频率是72M的,也就是1秒中可以数执行72M的操作,那么1ms可以数72000。如果未来更换频率是其它的单片机,这个记得要改。
最后是main函数,我把最终执行函数写在了一起,其实不是很满意,耦合性太强了,可以划分的更合理。
main.c
代码如下(示例):
#include "stm32f4xx.h"
#include "beep.h"
#include "app.h"
#include <string.h>
int beep_out_morse_data(uint8_t* data,int size)
{
uint32_t i;
uint32_t j;
uint8_t* p;
uint8_t* q;
p=data;
for(i=0;i<size;i++){
for(j=0;j<Ms_Table_num;j++){
q=Ms_T[j];
if(*p==*q){
break;
}
}
if(j>=Ms_Table_num){
}
while(*q!='\0'){
q++;
if(*q=='0'){
BEEP_OFF;
delay_ms(Morse_Pause_Time);
}else if(*q=='1'){
BEEP_ON;
delay_ms(Morse_Short_Time);
}else if(*q=='2'){
BEEP_ON;
delay_ms(Morse_Long_Time);
}else if(*q=='3'){
}else{
}
}
BEEP_OFF;
delay_ms(Morse_Pause_OF_Letter_Time);
j=0;
p++;
}
}
int main(void)
{
uint8_t information[]= "I LOVE YOU";
BEEP_GPIO_Config();
morse_code.morse_in=information;
while(1){
beep_out_morse_data(morse_code.morse_in,strlen((const char *)morse_code.morse_in));
}
}
总结
1.蜂鸣器的配置和led灯思路完全一致,就是一个普通I/O口的配置操作。可以自己写一写复习一下。 2.注意代码架构,不仅要考虑当前的任务,也要考虑之后的维护,移植,扩展等等。我做的也不是很好,在写这个的时候脑子里多了很多想法,越想越复杂,最后按照自己思路去先做出来再说,后期可以在这个基础上继续补充。 3.实践是检验真理的唯一标准,多动手写一写,多跑跑代码,将理论转化为实际。
标签:蜂鸣器,morse,--,Morse,嵌入式,BEEP,GPIO,define From: https://blog.51cto.com/u_15941409/6079466