蓝桥杯第七届电子类单片机组程序设计

前言

蓝桥杯大赛历届真题

一、第七届比赛题：

二、功能实现：

1.基础/模板部分

2.菜单模式的切换

3.数码管闪烁功能

4.led灯闪烁部分

5.对按键的处理

5.对ds1302的处理

三、代码实现

main.c

onewire.c

onewire.h

ds1302.c

ds1302.h

前言

蓝桥杯的真题可以再官网上查到，链接放下边了，点击即可跳转到官网：

蓝桥杯大赛历届真题

蓝桥杯比赛的题型目前是：客观题： 15%基于硬件平台的程序设计与调试： 85%。客观题是数电模电+单片机基础知识的选择题，这里包括往后开元代码时，就不再带着大家看了，大家可以去上边发的那个链接里找。

根据经验，省赛程序设计是大头，如果你程序设计写的很好，但是客观题写的一塌糊涂，省一也是绝对没问题的，当然参加国赛想拿好名次的话，客观题就也得重视起来了。

程序设计题这几年都是只需要设计程序即可，早些年（比如第七届比赛时）还有电路设计呀之类的奇奇怪怪的东西，我们在准备蓝桥杯时，除了程序设计之外的内容可以忽略不看了。

一、第七届比赛题：

二、功能实现：

1.基础/模板部分

我们在基础篇已经完成了按键，led灯，温度传感器的实时时钟的相关内容。

之前介绍的是矩阵按键，这里使用了独立按键，我们只需把扫描其他三列的代码删去，在对源代码稍加修整即可（注意要改跳线帽的位置）。

2.菜单模式的切换

我们定义一个变量mod记为菜单模式，从题目可以看出，总共有三个模式，分别是模式0（显示时间间隔）：

模式1，显示时间：

模式2，显示温度采集

当然也就对应要求中的这三张图，定义show_menu函数，根据mod的值不同，显示各个菜单

void show_menu(void)//控制数码管显示
{
   if(mod==0)//模式0显示采样间隔
   {
       Nixie_num[0]=10;//从开头的Seg_Table可以查出，10 对应全灭，11对用“-”，这俩要自己会写
       Nixie_num[1]=10;
       Nixie_num[2]=10;
       Nixie_num[3]=10;
       Nixie_num[4]=10;
       Nixie_num[5]=11;
       Nixie_num[6]=Time_jiange/10%10;
       Nixie_num[7]=Time_jiange/1%10;
   }
   else if(mod==1)//模式1显示时钟
   {
       Nixie_num[0]=Time[2]/10%10;
       Nixie_num[1]=Time[2]/1%10;

       Nixie_num[3]=Time[1]/10%10;
       Nixie_num[4]=Time[1]/1%10;

       Nixie_num[6]=Time[0]/10%10;
       Nixie_num[7]=Time[0]/1%10;
       //每过1s翻转一次提示符的灭亮状态，以达到闪烁的目的
       if(TiShiFu_is_on==1&&count_Nixie==1)//过了1s，并且提示符目前处于点亮状态
       {
           TiShiFu_is_on=0;
           count_Nixie=0;
           Nixie_num[2]=10;//那就熄灭提示符
           Nixie_num[5]=10;
       }
       else if(TiShiFu_is_on==0&&count_Nixie==1)//过了1s，并且提示符目前处于熄灭状态
       {
           TiShiFu_is_on=1;
           count_Nixie=0;
           Nixie_num[2]=11;//那就点亮提示符
           Nixie_num[5]=11;
       }
   }
   else if(mod==2)//模式2 显示回调温度数据，
   {
       Nixie_num[0]=11;
       Nixie_num[1]=times/10%10;
       Nixie_num[2]=times/1%10;
       Nixie_num[3]=10;
       Nixie_num[4]=10;
       Nixie_num[5]=11;
       Nixie_num[6]=temp_times[times]/10%10;//显示第times位，time的值会在其他地方被更新
       Nixie_num[7]=temp_times[times]/1%10;
   }
}

函数中出现了一些变量，以及其他功能的代码，这里先不介绍，反正大体思路就是专门写一个函数根据mod的值不同，让数码管显示不同的数据。

这样，我们只需要切换mod就可以切换数码管显示了。

3.数码管闪烁功能

题目说在菜单1，要求两个提示符以1s为间隔闪烁，常规的闪烁我们都是用定时器来实现的（比如下边要介绍的LED灯的闪烁），但是它是在时间显示的界面......，又刚好是1s为时间间隔闪烁，如果按照常规的定时器控制其闪烁的话，多少有点误差，而这点误差放在每秒钟跳动一次的时间显示界面，显得特别明显，所以选择用RTC控制标志符闪烁。

要控制数码管闪烁，需要以下三部（LED也一样）:

Step1：定义一个时间标志位count_Nixie，时间标志位为0时，1秒后将时间标志位置为1,；标志位为1时则不处理

Step2：在数码管显示函数中，每当检测到标志位被置为1，就将标志位置为0，同时进行Step3

Step3：定义一个状态标志位TiShiFu_is_on，记录当前数码管处于亮的状态还是灭的状态，如果时间标志位为1，并且数码管处于亮（状态标志位为1），就熄灭数码管并将状态标志位置为0，反之依然，以达到“翻转数码管状态的功能”。

我们接下来按照这个思路逐步实现，对于Step1，我们只需要当标志位被置为0时，一秒之后将其置为1，而且我们又是要在RTC中实现这一步，我们只需判断当前读取到的秒Time[0]的值，与上一次读取到的秒count_1s_Nixie的值是否一致即可，如果不一致说明“过了1s”了，就把时间标志位count_Nixie置为1.

   /*控制符号提示位没过1s闪烁一次的if判断*/
   //如果过了1s（当前的秒值与上一次读到的秒值不一样，说明过来1s）
   //并且count_Nixie被置为0了，就把count_Nixie置为1
   if(Time[0]!=count_1s_Nixie&&count_Nixie==0)
   {
       count_1s_Nixie=Time[0];
       count_Nixie=1;
   }

对于Step2和Step3:如果提示符状态标志位TiShiFu_is_on=1，也就是提示符处于显示的状态，并且时间标志位count_Nixie为1，说明“亮够1s了，接下来要熄灭了”，那么就熄灭状态提示符，反之依然。这里的Nixie_num[5]=10就是熄灭数码管，因为Seg_Table[10]=0xFF,对应全部熄灭，这个Seg_Table数组除了前十位，后边的一般派不上用场，往往需要自己手动修改。

       //每过1s翻转一次提示符的灭亮状态，以达到闪烁的目的
       if(TiShiFu_is_on==1&&count_Nixie==1)//过了1s，并且提示符目前处于点亮状态
       {
           TiShiFu_is_on=0;
           count_Nixie=0;
           Nixie_num[2]=10;//那就熄灭提示符
           Nixie_num[5]=10;
       }
       else if(TiShiFu_is_on==0&&count_Nixie==1)//过了1s，并且提示符目前处于熄灭状态
       {
           TiShiFu_is_on=1;
           count_Nixie=0;
           Nixie_num[2]=11;//那就点亮提示符
           Nixie_num[5]=11;
       }

4.led灯闪烁部分

与上边数码管显示的三个步骤类似：

Step1：定义一个时间标志位count_led，时间标志位为0时，1秒后将时间标志位置为1,；标志位为1时则不处理

Step2：在LED显示函数中，每当检测到标志位被置为1，就将标志位置为0，同时进行Step3

Step3：定义一个状态标志位L1_is_on，记录当前led处于亮的状态还是灭的状态。如果时间标志位为1，并且数码管处于亮（状态标志位为1），就熄灭数码管并将状态标志位置为0，反之依然，以达到“翻转led亮灭状态的功能”。

对于第一步，我们就不在使用RTC了，而是我们用的最多的定时器来进行置位。我们扫描数码管用的定时器是1ms的，刚好可以直接拿来用。我们先设置一个预设值count_250_led，当时间标志位count_led为0，并且进入了250次定时器之后，也就是过了250ms之后（当然，这个不是十分的准），我们就把时间标志位count_led置为1。注意，我们这里设置的预设值count_250_led可能会很大，如果它的值大于255之后，我们就不能用unsigned char了，就得用unsigned int了。刚上手时，经常会有人犯这个错

   //如果检测到count_led被置为0,250*1ms＝250ms之后，count_led会重新置为1，用于控制led灯闪烁
   //当然，这个250ms不是十分精准
   if(count_led==0)
   {
       //这个预设值可以随便改，主要是控制LED灯闪烁的频率的，题目也没规定要闪多快
       if(++count_250_led>250)//达到预设值.
       {
           count_250_led=0;
           count_led=1;
       }
   }

对于Step2和Step3就跟数码管类似，这里就不再赘述了，直接看代码。

void led(void)//控制LED灯
{
   if(L1_is_shanshuo==1&&count_led==1)//如果过了预定的时间（就是上文提到的250ms）并且现在需要led闪烁
   {
       count_led=0;
       /*反转led亮灭状态*/
       if(L1_is_on==0)//如果当前是熄灭状态
       {
           LED_ON(0);//那就点亮lED灯
           L1_is_on=1;
       }
       else if(L1_is_on==1)//如果当前是点亮状态
       {
           LED_OFF(0);//那就熄灭LED灯
           L1_is_on=0;
       }
   }
}

5.对按键的处理

这里的按键并没有什么难点，大概就是在模式0按下s4切换采样间隔，按下s5进入模式1呀之类的，进入模式1之后刚才写的菜单模式切换的函数已经把相关功能实现了，所以按键功能这一块都比较一般，这里不再详细介绍，一定要注意好细节，尤其是切换时的细节：

void get_key(void)
{
   unsigned char key_P3=P3;

   //这里用到了独立按键，只需要把扫描其他三列的代码删除，改一改板子上的跳线帽即可
   //这里在while(P30==0)里，加了run函数，其目的是为了在长按按键时，也不影响main的正常运行
   P3=0xFF;
   if(P30==0){Delay5ms();while(P30==0){run();}Delay5ms();key_value=7;}
   else if(P31==0){Delay5ms();while(P31==0){run();}Delay5ms();key_value=6;}
   else if(P32==0){Delay5ms();while(P32==0){run();}Delay5ms();key_value=5;}
   else if(P33==0){Delay5ms();while(P33==0){run();}Delay5ms();key_value=4;}

   /*对按键S4的处理*/
   //s4
   if(key_value==4&&mod==0)//在模式0（显示采集间隔）按下S4
   {
       //切换采集时间间隔，分别为1s 5s 30s和60s
       if(Time_jiange==1)
           Time_jiange=5;
       else if(Time_jiange==5)
           Time_jiange=30;
       else if(Time_jiange==30)
           Time_jiange=60;
       else if(Time_jiange==60)
           Time_jiange=1;
   }

   /*对按键S5的处理*/
   //s5
   else if(key_value==5&&mod==0)//在模式0（显示采集间隔）按下S5
   {
       mod=1;//进入模式1（显示时钟）
   }

   //模式1会在其他地方处理

   /*对按键S6的处理*/
   //s6
   else if(key_value==6&&mod==2)//在模式2（显示回调温度数据）按下S6
   {

       if(L1_is_shanshuo==1)//如果当前led灯正处在闪烁的状态（在led函数中处理）
       {
           L1_is_shanshuo=0;//则停止led灯闪烁，
           LED_OFF(0);//并关闭LED灯
           L1_is_on=0;
       }
       if(++times==10)//show_menu函数会依次显示第times条温度数据。
       {
           times=0;//times取值：00到09
       }
   }

   /*对按键S7的处理*/
   //s7
   else if(key_value==7&&mod==2)//在模式2（显示回调温度数据）按下S7
   {
       mod=0;//跳转回模式0（显示采样间隔）
       times=0;
   }
   key_value=0;
   P3=key_P3;
}

6.对ds1302的处理

题目要求每过采样间隔的时间之后，就读取一次温度传感器的值并记录。我们采取跟数码管闪闪烁Step1一样的思路，在mod1状态下只要上一次记录的秒值Last_S和这次读取到的秒值Time[0]不一致，说明过了1s了，那么就更新Lasts,并且从上一次读取温度传感器到现在的时间count_times就加一，当count_times加到跟采样间隔相同之后，就记录一次温度传感器的值，当记录够十次温度传感器的值之后，就进入mod2

if(Time[0]!=Last_S&&mod==1)//与上边相同，当前秒值与上一次读取到的秒不一致，说明过了1s
{
   Last_S=Time[0];//更新上一次的秒值
   if(++count_times==Time_jiange)//如果从上一次读取的时间到现在，累计达到了预设的采样间隔（采样间隔就是1s 5s 30s 60s那个）
   {
       temp_times[times]=read_18b20();//就记录当前的温度值
       if(++times==10)//记录够十次之后，
       {
           times=0;
           mod=2;//跳出模式1（显示时钟），进入模式2（显示回调温度采集数据）
           Last_S=60;//重置lasts
           L1_is_shanshuo=1;//led灯开始闪烁
       }
       count_times=0;
   }
}

逻辑判断有点多，但代码并不复杂，自己第一次遇到时需要一定时间的思考。