蓝桥杯单片机第十四届省赛模拟考试一

news2024/11/18 8:31:06

一、基本要求

使用大赛组委会提供的国信长天单片机竞赛实训平台，完成本试题的程序设计与调试。程序编写、调试完成后，选手需通过考试系统提交以准考证号命名的hex文件。不符合以上文件提交要求的作品将被评为零分或者被酌情扣分。

硬件设置：

将IAP15F2K61S2单片机内部振荡器频率设定为12MHz，串口通信波特率为9600bps。

键盘工作模式跳线J5配置为KBD矩阵按键模式。

扩展方式跳线J13配置为IO模式。

请注意：选手需严格按照以上要求配置竞赛板，编写和调试程序，不符合以上配置要求的作品将被评为零分或者被酌情扣分。

二、硬件框图

图1 系统硬件框图

三、功能描述

3.1 基本功能描述

1) 通过PCF8591的ADC通道测量电位器RB2的输出电压，模拟噪音分贝。噪音数据与电压关系曲线如下图所示。

图2 噪音分贝与电压采集关系曲线

2）通过数码管显示模拟的噪音分贝和分贝参数，显示界面可以通过按键切换。

3）通过串口向PC端返回当前噪音数据。

4）通过按键实现界面的切换和分贝参数的调整。

5）通过LED指示灯完成题目要求的输出指示功能。

3.2 数码管显示

1）噪音界面

噪音界面如图3所示，显示内容包括界面提示符（U1）和噪音数据，噪音数据保留小数点后1位有效数据。

固定使用三位数码管显示噪音数据，当数据长度不足3位时，高侧（左侧）数码管熄灭。

图3 噪音分贝显示界面（54.6dB）

2）参数界面

参数界面如图3所示，显示内容包括界面提示符（U2）和参数数据。

固定使用两位数码管显示分贝参数数据，当数据长度不足2位时，高侧（左侧）数码管熄灭。

图4 分贝参数显示界面（65dB）

3.3 按键功能

1）按键S12定义为“切换”按键，按下S12按键，能够切换“噪音分贝显示界面”、“分贝参数显示界面”。

图5 按键S12‘切换’

2）按键S16定义为“加”按键，在“分贝参数显示界面”时，按下S16按键，当前分贝参数加5dB。

图6 按键S16‘加’

3）按键S17定义为“减”按键，在“分贝参数显示界面”时，按下S17按键，当前分贝参数减5dB。

图7 按键S17‘减’

注意：

按键S16和按键S17仅在“参数界面”有效

判断按键是否按下时，需进行消抖操作，避免单次按键操作，触发多次结果。

3.4 串口通信功能

当前界面处于噪音分贝显示界面时，当串口收到字符串“Return”时，将当前检测的噪音数据发送给PC端的串口调试工具。

串口打印格式为： “Noises:54.6dB”

设备串口返回数据格式为字符串。

串口通信波特率：9600bps，请使用竞赛平台上的USB转串口单元完成此项功能。

3.5 LED指示灯功能

1) 当前界面处于噪音分贝显示界面时，L1指示灯点亮，否则熄灭。

2) 当前界面处于分贝参数显示界面时，L2指示灯点亮，否则熄灭。

3) 当噪音分贝超过分贝参数时，L8指示灯以0.1s为间隔切换亮灭状态；否则熄灭。

4) 指示灯L3-L7处于熄灭状态。

3.6 初始化

1) 数码管默认处于噪音分贝显示界面。

2) 上电默认分贝参数为65dB，参数设置范围为0-90。

题目来源——4T官网

代码参考如下，4T测评其他功能都没问题，就只有L8闪烁周期有问题，实在找不出问题所在，如有大佬知晓，望指正

#include <STC15F2K60S2.H>
#include "iic.h"
#include "intrins.h"
#include "string.h"
#include "stdio.h"
#define TSMG 500
void send_mydat();
void SelectHC573(unsigned char channel,unsigned char dat);
sbit h3 = P3^2;
sbit h4 = P3^3;
sbit s3 = P3^5;
sbit s4 = P3^4;
code unsigned char Seg_Table[] = {0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82,0xf8,
	                              0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xc6, 0xa1, 0x86,0x8e };
code unsigned char nodot[] = {0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10};
unsigned char adc_value = 0;
float adc_volt = 0;
float dB_value = 0;
unsigned int dB_smg = 0;
unsigned char dB_param = 65;
unsigned char UI = 0;//0-噪音界面 1-参数界面
unsigned char stat_dat = 0;//数据接收完成状态
unsigned char str_dat[20];//储存接收的数据
unsigned char receve_dat = 0;//接受的一位数据
unsigned char send_dat[20];//要发送的数据
unsigned char stat_RX = 0;
unsigned char num = 0;
unsigned char stat_led = 0xff;
unsigned char count_01s = 0;
unsigned char stat_warn = 0;
void Delay20ms()		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_();
	_nop_();
	i = 1;
	j = 234;
	k = 113;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void Timer5Init(void)		//50毫秒@12.000MHz
{
	AUXR &= 0xFB;		//定时器时钟12T模式
	T2L = 0xB0;		//设置定时初值
	T2H = 0x3C;		//设置定时初值
	AUXR |= 0x10;		//定时器2开始计时
	EA = 1;
	IE2 |= 0x04;
}
void Sevice_timer2() interrupt 12
{
	if(stat_warn == 1)
	{
		count_01s++;
		if(count_01s == 2)
		{
			count_01s = 0;
			if((stat_led & 0x80) == 0x00)//亮状态
			{
				stat_led |= 0x80;
				SelectHC573(4,stat_led);
			}
			else
			{
				stat_led &= 0x7f;
				SelectHC573(4,stat_led);
			}
		}
	}
}
void Init_Uart()
{
	PCON &= 0x7f;
	SCON = 0x50;
	AUXR |= 0x40;
	AUXR &= 0xfe;
	TMOD &= 0x0f;
	TMOD |= 0x20;
	TL1 = 0xd9;
	TH1 = 0xd9;
	ET1 = 0;
	TR1 = 1;
	EA = 1;
	ES = 1;
}
void sevice_Uart() interrupt 4
{
	if(RI == 1)
	{
		RI = 0;
		receve_dat = SBUF;
		if((stat_RX == 0) && (stat_dat == 0))
		{
			if(receve_dat == 'R')
			{
				num = 0;
				stat_RX = 1;
				str_dat[num++] = receve_dat;
			}
		}
		else if(stat_RX == 1)
		{
			str_dat[num++] = receve_dat;
			if(num == 6)
			{
				stat_dat = 1;
				str_dat[num] = '\0';
				stat_RX = 0;
			}
		}
	}
}
void Uart_sendbyt(unsigned char dat)
{
	SBUF = dat;
	while(TI == 0);
	TI = 0;
}
void Uart_sendsting(char *dat)
{
	while(*dat != '\0')
	{
		Uart_sendbyt(*dat++);
	}
}
void read_myvolt()
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x90);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(0x03);
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
	
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x91);
	I2CWaitAck();
	adc_value = I2CReceiveByte();
	I2CSendAck(1);
	I2CStop();
	adc_volt = adc_value * (5.0 / 255);
	dB_value = adc_volt * 18;
	dB_smg = dB_value * 10;
}
void SelectHC573(unsigned char channel,unsigned char dat)
{
	P2 = (P2 & 0x1f) | 0x00;
	P0 = dat;
	switch(channel)
	{
		case 4:
			P2 = (P2 & 0x1f) | 0x80;
		break;
		case 5:
			P2 = (P2 & 0x1f) | 0xa0;
		break;
		case 6:
			P2 = (P2 & 0x1f) | 0xc0;
		break;
		case 7:
			P2 = (P2 & 0x1f) | 0xe0;
		break;
		case 0:
			P2 = (P2 & 0x1f) | 0x00;
		break;
	}
	P2 = (P2 & 0x1f) | 0x00;
}
void DelaySMG(unsigned int t)
{
	while(t--);
}
void DisplaySMG_Bit(unsigned char pos,unsigned char value)
{
	SelectHC573(6,0x01 << pos);
	SelectHC573(7,value);
	DelaySMG(TSMG);
	SelectHC573(6,0x01 << pos);
	SelectHC573(7,0xff);
}
void DisplaySMG_ALL(unsigned char value)
{
	SelectHC573(6,0xff);
	SelectHC573(7,value);
}
void DisplaySMG_Info()
{
	if(UI == 0)
	{
		DisplaySMG_Bit(0,0xc1);
		DisplaySMG_Bit(1,Seg_Table[1]);	
		if(dB_smg > 99)
		DisplaySMG_Bit(5,Seg_Table[dB_smg / 100]);
		DisplaySMG_Bit(6,nodot[dB_smg / 10 % 10]);
		DisplaySMG_Bit(7,Seg_Table[dB_smg % 10]);
	}
	else if(UI == 1)
	{
		DisplaySMG_Bit(0,0xc1);
		DisplaySMG_Bit(1,Seg_Table[2]);	
		if(dB_param > 9)
		DisplaySMG_Bit(6,Seg_Table[dB_param / 10]);
		DisplaySMG_Bit(7,Seg_Table[dB_param % 10]);
	}
	
}
void Scan_key()
{
	h4 = 0;
	s3 = s4 = h3 = 1;
	if(s3 == 0)//12
	{
		Delay20ms();
		if(s3 == 0)
		{
			if(UI == 0)
			{
				UI = 1;
			}
			else
			{
				UI = 0;
			}
			while(s3 == 0)
			{
				DisplaySMG_Info();
			}
		}
	}
	if(s4 == 0)//16
	{
		Delay20ms();
		if(s4 == 0)
		{
			if(dB_param == 90)
			{
				dB_param = 0;
			}
			else
			{
				dB_param+=5;
			}
			while(s4 == 0)
			{
				DisplaySMG_Info();
			}
		}
	}
	h3 = 0;
	h4 = s3 = s3 = 1;
	if(s4 == 0)//17
	{
		Delay20ms();
		if(s4 == 0)
		{
			if(dB_param == 0)
			{
				dB_param = 90;
			}
			else
			{
				dB_param -= 5;
			}
			while(s4 == 0)
			{
				DisplaySMG_Info();
			}
		}
	}
}
void send_mydat()
{
	if(stat_dat == 1)
	{
		if(UI == 0)
		{
			if(strcmp(str_dat,"Return") == 0)
			{
				sprintf(send_dat,"Noises:%.1fdB",dB_value);
				Uart_sendsting(send_dat);
			}
		}
		stat_dat = 0;
	}
}
void led_control()
{
	if(UI == 0)
	{
		stat_led = 0xfe;
		SelectHC573(4,stat_led);
	}
	if(UI == 1)
	{
		stat_led = 0xfd;
		SelectHC573(4,stat_led);
	}
	if((int)dB_value > dB_param)
	{
		stat_warn = 1;
	}
	else
	{
		stat_warn = 0;
		stat_led |= 0x80;
		SelectHC573(4,stat_led);
	}
}
void main()
{
	Init_Uart();
	Timer5Init();
	DisplaySMG_ALL(0xff);
	SelectHC573(4,0xff);
	SelectHC573(5,0x00);
	while(1)
	{
		led_control();
		send_mydat();
		Scan_key();
		DisplaySMG_Info();
		read_myvolt();
	}
}

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