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第十一届蓝桥杯单片机省赛试题

时间：2024-09-15 17:24:40浏览次数：15  
标签：break 界面 void 蓝桥 单片机 L3 按键 省赛 Tick

第十一届预赛试题

目录

第十一届预赛试题

一、系统硬件框图

二、基本功能

三、显示功能

(1)数据界面

(2)参数界面

(3)计数界面

0三、按键功能

四、LED指示功能

五、初始状态说明

六、代码示例

一、系统硬件框图

二、基本功能

(1)使用 PCF8591 芯片测量 AIN3 通道上获取的电压信号(电位器 Rb2 输出电压)Vain3。

(2)通过数码管实现数据、计数和参数设置三个界面的显示，界面可通过按键切换。

(3)通过 EEPROM 实现参数的掉电存储功能。

(4)通过按键实现界面切换、计数清零和参数设置等功能。

(5)通过LED 指示灯实现超时等状态提醒等功能。

(6)设计要求

  • 电压数据刷新时间:≤ 0.5秒。

  • 电压数据采样时间:≤ 0.1秒。

  • 显示界面切换时间:≤ 0.3秒。

  • 参数存储占用EEPROM一个字节，存储位置:T24C02内部地址0。

  • 电压参数可设置范围:0 ≤Vp≤ 5.0。

三、显示功能

(1)数据界面

数据界面如图3.2所示，显示内容包括提示符U和PCF8591芯片AIN3通道采集到的电压值 Vain3，电压数据单位为V，保窗小数点后2位有效数字。

(2)参数界面

设置界面如图 3.3所示，显示内容包括标识符P和电压参数 Vp。

(3)计数界面

计数界面如图 3.4所示，显示内容包括标识符N 和计数值。

计数值加1触发条件如图3.5所示。

四、按键功能

(1)S4:定义为显示界面切换按键，按下此按键，循环切换数据、参数和计数界面。

(2)S5:定义为清零按键，按下此按键，可将当前计数值清零。

(3)S8:定义为减按键，按下此按键，电压参数V减小0.5V，减小到0.00V后，再次按下此按键返回 5.00V。

(4)S9:定义为加按键，按下此按键，电压参数V增加 0.5V，增加到5.00V后，再次按下此按键返回 0.00V。

(5)设计要求

  • 按键 S8 和按键 S9 的加减功能仅在参数设置界面有效。

  • 按键 S5 清零功能仅在计数界面有效。

  • 合理设置参数边界范围，防止出现参数越界。

  • 从参数界面退出时，将电压参数V放大10倍后(Vp*10)，保存到 EEPROM 存储器(内部地址0)，占用一个字节。

五、LED指示功能

(1)指示灯L1:当 Vain3<Vp,的状态持续时间超过5秒时，L1点亮，否则熄灭。

(2)指示灯L2:当前计数值为奇数时，L2点亮，否则熄灭。

(3)指示灯L3:连续3次以上(含3次)的无效按键操作触发L3 点亮，直到出现有效的按键操作，L3 熄灭。

六、初始状态说明

(1)初始状态上电默认处于数据显示界面，计数值为0，指示灯L2灭。

(2)设备上电后，应自EEPROM内部地址0读出数据，并将该数据处理为电压参数Vp.

七、代码示例

// Header:		
// File Name: 
// Author:
// Date:
/********************预编译、宏和变量********************************************/
#include "main.h"
#include <stdio.h>

#include "key.h"
#include "iic.h"
/*************************************************************
                     宏定义区域
**************************************************************/
#define CONTROL(x,y)	P0=y;P2=x;P2=0  	//为锁存器的引脚操作封装一个带参宏

enum PERIPHERAL
{
	LED = 0x80,
	DEVICE = 0xa0,
	BIT = 0xc0,
	SEG = 0xe0
};

/*******************************************************************************
                     变量定义
********************************************************************************/
/********************模板驱动变量****************************/
//控制LED0~7的开关量，正逻辑
bit LED0, LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6, LED7;
//控制蜂鸣器的自定义变量，正逻辑
bit Buzzer;
//控制继电器的自定义变量，正逻辑
bit Relay;
//Dsp_Bit是数码管显示的字符串数组，考虑到小数点的同位显示，所以字符串长度最长为16
uchar Dsp_Bit[16] = {0};
//数码管显示的各位段码内容，由 Dsp_Bit 通过函数Seg_Tran转换更新
uchar Dsp_Code[8] = {0};
//定时器计数
uint	Tick;




/********************中断区域***************************************************/
/*******************************************************************************
函数名程:	void Timer_2Init(void)
函数功能:	定时器T2 中断 1ms 配置
参数列表:	
返回值  :
*******************************************************************************/
void Timer_2Init(void)		//1000微秒@12.000MHz
{
	AUXR |= 0x04;		//定时器时钟1T模式
	T2L = 0x20;			//设置定时初值
	T2H = 0xD1;			//设置定时初值
	AUXR |= 0x10;		//定时器2开始计时

	IE2 |= 0x04;		//ET2 = 1;
	EA = 1;
}

/*******************************************************************************
函数名程:	void Timer2_Service() interrupt 12
函数功能:	定时器T2 中断 1ms 中断处理
参数列表:	
返回值  :
*******************************************************************************/
void Timer2_Service() interrupt 12
{
	static uchar dsp_com;

	//定时任务
	Tick++;		
	/***********控制外设的引脚操作*****/
	//更新LED的引脚操作
	CONTROL(LED,~((uchar)LED0|(uchar)LED1<<1|(uchar)LED2<<2|(uchar)LED3<<3|(uchar)LED4<<4|(uchar)LED5<<5|(uchar)LED6<<6|(uchar)LED7<<7));
	//更新蜂鸣器、继电器的引脚操作
	CONTROL(DEVICE,(uchar)Buzzer<<6|(uchar)Relay<<4);	
	//更新一位数码管的引脚操作
	CONTROL(BIT,0);									//消影
	CONTROL(SEG,Dsp_Code[dsp_com]);		//放入要显示的数字到段选锁存
	CONTROL(BIT,1 << (dsp_com));				//选择对应的位选锁存
	if(++dsp_com > 7)								//显示完一次后自增位选，位选到8之后回到1
			dsp_com = 0;
}

/*******************************************************************************
函数名程:	void Seg_Tran(void)
函数功能:	将Dsp_Bit[]的内容，转换成对应的段码放入Dsp_Code[];
参数列表:	
返回值  :
*******************************************************************************/
void Seg_Tran(void)
{
  unsigned char i, j=0, temp;
  for (i=0; i<8; i++, j++)
  {
    switch (Dsp_Bit[j]) 
    { // 低电平点亮段，段码[MSB...LSB]对应码顺序为[dp g f e d c b a]
      case '0': temp = 0xc0; break;
      case '1': temp = 0xf9; break;
//    case '1': temp = 0xcf; break;
      case '2': temp = 0xa4; break;
      case '3': temp = 0xb0; break;
//    case '3': temp = 0x86; break;
      case '4': temp = 0x99; break;
//    case '4': temp = 0x8b; break;
      case '5': temp = 0x92; break;
      case '6': temp = 0x82; break;
//    case '6': temp = 0x90; break;
      case '7': temp = 0xf8; break;
//    case '7': temp = 0xc7; break;
      case '8': temp = 0x80; break;
      case '9': temp = 0x90; break;
//    case '9': temp = 0x82; break;
      case 'A': temp = 0x88; break;
      case 'B': temp = 0x83; break;
      case 'C': temp = 0xc6; break;
      case 'D': temp = 0xA1; break;
      case 'E': temp = 0x86; break;
      case 'F': temp = 0x8E; break;
      case 'H': temp = 0x89; break;
      case 'L': temp = 0xC7; break;
      case 'N': temp = 0xC8; break;
      case 'P': temp = 0x8c; break;
      case 'U': temp = 0xC1; break;
      case '-': temp = 0xbf; break;
      case ' ': temp = 0xff; break;
      case '^': temp = 0xfe; break; // 1 1 1 1 1 1 1 0
      case '_': temp = 0xf7; break; // 1 1 1 1 0 1 1 1
	    default: temp = 0xff;
    }
    if (Dsp_Bit[j+1] == '.')
    {
      temp = temp&0x7f;             // 点亮小数点
      j++;
    }
    Dsp_Code[i] = temp;
  }
}






/********************应用层变量****************************/
//两个参数
char KeyNum;
//界面
uchar UI;
//数据
float V_ain3;
//参数
float V_p;
float V_p10;
//计数次数
uint Count;
//清零标志
uchar Count_Flag;
//L3标志
uchar L3_Count;
//L1标志
static uchar L1_Count;
/*******************************************************************************
函数名程:	void Display_Task(void)
函数功能:	显示内容执行任务，0.5s刷新一次显示内容
参数列表:	
返回值  :
*******************************************************************************/
void Display_Task(void)
{
	static uint Display_Tick;
	
	if((Tick - Display_Tick) > 500)
	{	
		Display_Tick = Tick;
		switch (UI)
        {
        	case 0://数据界面
				sprintf(Dsp_Bit,"U    %3.2f", (float)V_ain3);
        		break;
        	case 1://参数界面
				sprintf(Dsp_Bit,"P    %3.2f", (float)V_p);
        		break;
			case 2://计数界面
				if(!Count_Flag)
					sprintf(Dsp_Bit,"N     %02u", (uint)Count);
				else//清零
					sprintf(Dsp_Bit,"N     00");
				LED1=(Count%2)?1:0;//指示灯L2:当前计数值为奇数时，L2点亮，否则熄灭。
					
				break;
			
        	default:
        		break;
        }
		
		//sprintf(Dsp_Bit, "%9.2f", (float)KeyNum);

	}
	Seg_Tran();
}

/*******************************************************************************
函数名程:	void Key_Task(void)
函数功能:	按键执行任务，每2ms执行一次
参数列表:	
返回值  :
*******************************************************************************/
void Key_Task(void)
{
	static uint Key_Tick;							
	char Key_Value;							
	
	if((Tick - Key_Tick) > 2)
	{
		Key_Tick = Tick;
		
		Key_Value = MatKeyScan_4x4();
		switch (UI)
        {
        	case 0://数据界面
				switch (Key_Value)
                {
                	case 4://切换
						UI=1;
						L3_Count=0;
						LED2=0;
                		break;
                	case 5://无效按键
						L3_Count++;
						if(L3_Count>=3)
							LED2=1;
                		break;
					case 8://无效按键
						L3_Count++;
						if(L3_Count>=3)
							LED2=1;
						break;
					case 9://无效按键
						L3_Count++;
						if(L3_Count>=3)
							LED2=1;
						break;
                	default:
                		break;
                }
        		break;
        	case 1://参数界面
				switch (Key_Value)
                {
                	case 4://切换
						UI=2;
						L3_Count=0;
						LED2=0;
						V_p10=V_p*10;
						AT24C02_WriteBuffer((unsigned char*)&V_p10,0,1);
                		break;
					case 5://无效按键
						L3_Count++;
						if(L3_Count>=3)
							LED2=1;
						break;
                	case 8://-0.5
						L3_Count=0;
						LED2=0;
						if(V_p)
							V_p-=0.5;
						else
							V_p=5.00;
                		break;
					case 9://+0.5
						L3_Count=0;
						LED2=0;
						if(V_p<5)
							V_p+=0.5;
						else
							V_p=0;
                		break;
                	default:
                		break;
                }
        		break;
			case 2://计数界面
				switch (Key_Value)
                {
                	case 4://切换
						UI=0;
						L3_Count=0;
						LED2=0;
                		break;
                	case 5://清零
						Count_Flag=!Count_Flag;
						L3_Count=0;
						LED2=0;
                		break;
					case 8://无效按键
						L3_Count++;
						if(L3_Count>=3)
							LED2=1;
						break;
					case 9://无效按键
						L3_Count++;
						if(L3_Count>=3)
							LED2=1;
						break;
                	default:
                		break;
                }
				break;
			
        	default:
        		break;
        }			
	}
}	

/*******************************************************************************
函数名程:	void Data_Task(void)
函数功能:	定时处理数据的采集、处理、传输任务
参数列表:	
返回值  :
*******************************************************************************/
void Data_Task(void)
{
	static uint Data_Tick;
	
	if((Tick - Data_Tick) > 100)//电压数据采样时间
	{	
		Data_Tick = Tick;
		V_ain3=(float)PCF8591_Adc(3)/51;
	}

}

/*******************************************************************************
函数名程:	void LED0_Logic_Task(void)
函数功能:	定时按一定逻辑执行任务
参数列表:	
返回值  :
*******************************************************************************/
void LED0_Logic_Task(void)
{
	static uint LED0_Logic_Tick;
	
	if((Tick - LED0_Logic_Tick) > 1000)//1s
	{	
		LED0_Logic_Tick = Tick;
		if(V_ain3<V_p)
		{
			L1_Count++;
			if(L1_Count>5)
				LED0=1;
			else
				LED0=0;
		}
		
	}

}

/*******************************************************************************
函数名程:	void Jishu_Task(void)
函数功能:	定时按一定逻辑执行任务
参数列表:	
返回值  :
*******************************************************************************/
void Jishu_Task(void)
{
	static uint Jishu_Tick;
	static uchar dat;
	if((Tick - Jishu_Tick) > 100)//0.1s
	{	
		Jishu_Tick = Tick;
		
		switch(dat)			//计数值加1
		{
			case 0:
			if(V_ain3>V_p)
			{
			  dat=1;
			}
			break;
	 
			case 1:
			if(V_ain3<V_p)
			{
			  Count++;
			  dat=0;
			}
			break;
		}	
	}
}



/*******************************************************************************
函数名程:	void P_Init(void)
函数功能:	外设初始化
参数列表:	
返回值  :
*******************************************************************************/
void P_Init(void)				//外设初始化
{
	CONTROL(LED,0xff);		//初始化LED熄灭
	CONTROL(DEVICE,0x00);	//初始化所有外设不工作
	CONTROL(BIT,0x00);		//初始化数码管位选无效
	CONTROL(SEG,0xff);		//初始化数码管段选无效
	//定时器T2时基1ms初始化
	Timer_2Init();
}

/*************************************************************
                      主函数
**************************************************************/
void main(void)
{
/********************初始化********************************************/
	P_Init();
	AT24C02_ReadBuffer((unsigned char*)&V_p10,0,1);
	
/********************功能函数*******************************************/
	while(1)
	{
		Display_Task();
		Key_Task();
		Data_Task();
		LED0_Logic_Task();
		Jishu_Task();
	}        
}

标签：break,界面,void,蓝桥,单片机,L3,按键,省赛,Tick
From： https://blog.csdn.net/2302_79960206/article/details/142286279

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