文章目录
- 前言
- 一、试题
- 二、需要用到的模块
-
- 1.LED
- 2.按键
- 3.ADC
- 4.串口2
- 5.RTC实时时钟
- 三、主函数逻辑设计
- 四、 总结
-
- ①电压变化曲线的理解
- ②串口数据包格式判断
- ③字符串转成浮点型数据
前言
本程序设计是基于嵌入式开发板CT117E,stm32f103RBT6。本试题来自蓝桥杯官网,试题和整个工程源文件都在这里:
链接：https://pan.baidu.com/s/1yrhxZYLRcgOMBDivfVuqNw
提取码：1234
一、试题
二、需要用到的模块
1.LED
代码如下：led.c:
#include "led.h"
void led_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = 0xff00;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
GPIOC->ODR |=0xff<<8;
GPIOD->ODR |=1<<2;
GPIOD->ODR &=~(1<<2);
}
void led_ctrl(u8 ledx,u8 status) //控制led的亮灭,ledx取值范围:8-15
{
if(status)
{
GPIOC->ODR &=~(1<<ledx);
GPIOD->ODR |=1<<2;
GPIOD->ODR &=~(1<<2);
}
else
{
GPIOC->ODR |=1<<ledx;
GPIOD->ODR |=1<<2;
GPIOD->ODR &=~(1<<2);
}
}
led.h:
#ifndef LED_H
#define LED_H
#include "stm32f10x.h"
void led_init(void);
void led_ctrl(u8 ledx,u8 status);
#endif
2.按键
代码如下：key.c:
#include "key.h"
void key_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
key.h:
#include "key.h"
#ifndef KEY_H
#define KEY_H
#include "stm32f10x.h"
#define key1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0) //读取按键的状态
#define key2 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_8)
#define key3 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1)
#define key4 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_8)
void key_init(void);
#endif
3.ADC
代码如下：adc.c:
#include "adc.h"
void adc_init(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_8, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5);
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
ADC_ResetCalibration(ADC1);
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
ADC_StartCalibration(ADC1);
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
}
u16 get_adc(void) //简单的滤波,求平均值,获取12位的adc值
{
int i;
u16 adc_buff[10];
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
for(i=0;i<10;i++)
{
adc_buff[i]=ADC_GetConversionValue(ADC1);
}
for(i=1;i<10;i++)
{
adc_buff[0] += adc_buff[i];
}
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, DISABLE);
return adc_buff[0]/10;
}
adc.h:
#ifndef ADC_H
#define ADC_H
#include "stm32f10x.h"
void adc_init(void);
u16 get_adc(void);
#endif
4.串口2
代码如下：usart2.c:
#include "usart.h"
u8 rx_flag=0;
void usart2_init(void)
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx ;
USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);
USART_Cmd(USART2, ENABLE);
}
u8 usart_buff[7] ; //不能太大,只能刚刚好7个大小,命令字符串的长度
u8 count=0;
u8 erro_flag=0;
void USART2_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
usart_buff[count]=USART_ReceiveData(USART2);
if(usart_buff[1]=='.' && usart_buff[3]==',' && usart_buff[5]=='.' && count==6 )
{
rx_flag=1;
USART_Cmd(USART2, DISABLE);
}
else
{
count++;
if(count>1 && usart_buff[1]!='.') //一发现接收的第二个不是'.',就清空数组,并告诉主循环错了,在主循环把在第二个后面发送的数据清空
{
u8 i;
for(i=0;i<7;i++)
{
usart_buff[i]=0;
}
erro_flag=1; //格式错误标志,在主循环中需要用到
}
if(count>3 && usart_buff[3]!=',') //同上
{
u8 i;
for(i=0;i<7;i++)
{
usart_buff[i]=0;
}
erro_flag=1;
}
if(count>5 && usart_buff[5]!='.')
{
u8 i;
for(i=0;i<7;i++)
{
usart_buff[i]=0;
}
erro_flag=1;
}
if(count==7) //超数组下标
{
u8 i;
count=0;
for(i=0;i<7;i++)
{
usart_buff[i]=0;
}
erro_flag=1;
}
}
}
}
usart2.h:
#ifndef USART_H
#define USART_H
#include "stm32f10x.h"
extern u8 rx_flag;
extern u8 usart_buff[7];
extern u8 count;
extern u8 erro_flag;
void usart2_init(void);
#endif
5.RTC实时时钟
代码如下：rtc.c:
#include "rtc.h"
u8 TimeDisplay=0;
void rtc_init(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
BKP_DeInit();
RCC_LSICmd(ENABLE);
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) == RESET)
{ }
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI);
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);
RTC_WaitForSynchro();
RTC_WaitForLastTask();
RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE);
RTC_WaitForLastTask();
RTC_SetPrescaler(40000);
RTC_WaitForLastTask();
}
void RTC_IRQHandler(void) //每1S进入中断
{
if (RTC_GetITStatus(RTC_IT_SEC) != RESET)
{
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_SEC);
TimeDisplay = 1; //主函数死循环里的标志位,对定时值进行自加,达到计时的效果
RTC_WaitForLastTask();
}
}
rtc.h:
#ifndef RTC_H
#define RTC_H
#include "stm32f10x.h"
extern u8 TimeDisplay;
void rtc_init(void);
#endif
三、主函数逻辑设计
思路流程图：
Created with Raphaël 2.2.0 开始 按键扫描 adc值的获取 数据包格式正确? 数据包格式错误? 1s计时判断 界面显示 结束? yesstm32f10x_it.c:
#include "stm32f10x_it.h"
extern u32 TimingDelay;
extern u8 key_flag;
void SysTick_Handler(void)
{
static u8 key_num=0;
TimingDelay--;
key_num++;
if(key_num==50) //50ms定时标志,进行按键的扫描和adc值的获取
{
key_flag=1;
key_num=0;
}
}
main.c:
#include "stm32f10x.h"
#include "lcd.h"
#include "stdio.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "adc.h"
#include "usart.h"
#include "rtc.h"
u32 TimingDelay = 0;
u32 time=0; //定时值
float string_int(char s); // 字符串转整形数,再以浮点型的数值返回
float num1=1,num2=2,num3=3,num4=4; //用来提取解析串口传输过来的数值
u8 key_flag=0; //定时扫描标志,50ms扫描一次按键状态
u8 key1_num=0; //按键1按下的计数标志,用于判断长按短按,每50ms加一
u8 key2_num=0; //按键2按下的计数标志,用于判断长按短按,每50ms加一
u8 key3_num=0; //按键3按下的计数标志,用于判断长按短按,每50ms加一
u8 min_flag; //电压低于最小值,用于判断电压的变化是从低于最低值上升到比最低值高,1:是,定时值清0
u8 max_flag; //电压超最大值,停止计时
u8 buff[20]; //用于进行数据的拷贝显示
u8 i; //for循环需要的变量
u8 key1_flag=0; //按键1按下的标志,用于区分显示的界面 1:参数界面 0:数据界面
float adc_val; //用于获取adc的12位数据值,然后进行电压数字转换
float max=3.0,min=1.0; //最大,最小电压 参数
float max_temp,min_temp; 用于存储最大最小电压修改前的值
void Delay_Ms(u32 nTime);
void key_read(void); //按键扫描
void lcd_show(void); //界面的显示
int main(void)
{
SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);
Delay_Ms(200);
STM3210B_LCD_Init();
LCD_Clear(Black);
LCD_SetBackColor(Black);
LCD_SetTextColor(White);
led_init();
key_init();
adc_init();
usart2_init();
rtc_init();
while(1)
{
if(key_flag) //0.05扫描,按键响应和电压刷新0.05秒
{
key_read();
adc_val=get_adc(); //这里只获取12位的adc值
key_flag=0;
}
if(rx_flag )
{
max_temp=max;
min_temp=min;
count=0;
num1=string_int(usart_buff[0]);
num2=string_int(usart_buff[2]);
num3=string_int(usart_buff[4]);
num4=string_int(usart_buff[6]); //获取数据
max=num1+num2/10; // 转换成浮点型数据
min=num3+num4/10;
if(max>3.3 || min>3.3 || max<min+1) //串口的数据不符合
{
max=max_temp;
min=min_temp; //把数据还原成修改前的数据
led_ctrl(10,1); //led3亮
}
else //数据正确了 灯灭
{
led_ctrl(10,0);
}
for(i=0;i<7;i++)
{
usart_buff[i]=0;
}
rx_flag=0;
USART_Cmd(USART2, ENABLE); //处理完数据后重新开启串口
}
if(erro_flag ) //串口发送的数据有错
{
led_ctrl(10,1); //数据的格式错,led3亮
erro_flag=0;
for(i=0;i<7;i++) //再一次清空buff
{
usart_buff[i]=0;
}
count=0; //数组下标回到0
}
if(TimeDisplay)
{
if(adc_val/0xfff*3.3<max && adc_val/0xfff*3.3>min && max_flag==0) //电压的变化在最大和最小之间,且数据还没超过最大, 定时数自加
{
time++;
led_ctrl(8,1); //led1亮
}
if(adc_val/0xfff*3.3 > max) //数据超过最大值,定时停止,
{
led_ctrl(8,0); //关灯
max_flag=1;
}
if(adc_val/0xfff*3.3 < min ) //定时值小于min,记录起来min_flag=1;
{
if(max_flag==0) //如果这时数据的变化没有超过max,定时器还是会计时的
{
time++;
led_ctrl(8,1);
}
min_flag=1;
}
if(adc_val/0xfff*3.3>min && min_flag==1) //数据从低于min变化到高于min,定时值清0
{
time=0;
min_flag=0;
max_flag=0;
}
TimeDisplay=0;
}
lcd_show(); //界面显示
}
}
//
void Delay_Ms(u32 nTime)
{
TimingDelay = nTime;
while(TimingDelay != 0);
}
void key_read(void)
{
if(key1==0) //按键1
{
key1_num++;
if(key1_num>20) //长按
{
led_ctrl(8,0);
}
}
else
{
if(key1_num>1 && key1_num<10) //短按
{
key1_flag ^=1;
if(key1_flag) //key1_flag=1:切换到参数界面,保存切换前的数据
{
max_temp=max;
min_temp=min;
}
else
{
if(max<min+1) //判断数据是否合法
{
led_ctrl(9,1); //不合法进行还原数据和点亮led2
max=max_temp;
min=min_temp;
}
else //合法就熄灭灯
{
led_ctrl(9,0);
}
}
}
key1_num=0;
}
if(key2==0 && key1_flag) //key2按下,且目前是在参数设置界面才有效
{
key2_num++;
if(key2_num>20)
{
}
}
else
{
if(key2_num>1 && key2_num<10) //短按
{
max=max+0.1; //数据加0.1
if(max>3.3)
{
max=0;
}
}
key2_num=0;
}
if(key3==0 && key1_flag) //key3按下,且目前是在参数设置界面才有效
{
key3_num++;
if(key3_num>20) //长按
{
//目前不需要
}
}
else
{
if(key3_num>1 && key3_num<10) //短按
{
min=min+0.1;
if(min>3.3)
{
min=0;
}
}
key3_num=0;
}
}
float string_int(char s)
{
float n;
switch(s)
{
case '0': n=0;
break;
case '1': n=1;
break;
case '2': n=2;
break;
case '3': n=3;
break;
case '4': n=4;
break;
case '5': n=5;
break;
case '6': n=6;
break;
case '7': n=7;
break;
case '8': n=8;
break;
case '9': n=9;
break;
default:break;
}
return n;
}
void lcd_show(void)
{
if(key1_flag==0)
{
LCD_DisplayStringLine(Line0," Data");
sprintf((char *)buff," V:%0.2fV ",adc_val/0xfff*3.3);
LCD_DisplayStringLine(Line2,buff);
sprintf((char *)buff," T:%ds ",time);
LCD_DisplayStringLine(Line3,buff);
}
else
{
LCD_DisplayStringLine(Line0," Para");
sprintf((char *)buff," Vmax:%0.1fV ",max);
LCD_DisplayStringLine(Line2,buff);
sprintf((char *)buff," Vmin:%0.1fV ",min);
LCD_DisplayStringLine(Line3,buff);
}
}
四、 总结
本试题的难点主要有:
①电压变化曲线的理解
- 在最大值和最小值之间会进行计时。
- 大于最大值停止计时但不清0。
- 电压变化过程中在没有大于最大值的情况下,都会进行计时。
- 在电压从低于最低值上升到高于最低值,计时值要清0。
②串口数据包格式判断
- 使用串口调试助手发送数据,发送的字节数程序无不知道。
- 串口中断是接收1字节一次中断,用数组存放数据,数组大小为7。
- 判断数组[1]=’ . ’ ,数组[3]=’ , ‘,数组[5]=’ . ’ , 接收的数据达到7个也就是下标为6就到主循环进行数据分析,判断数据是否符合逻辑和满足0-3.3之间。
- 数据一旦不满足上面的条件就把数组清空。
③字符串转成浮点型数据
- 串口接收到的数据是字符型的,以ASCII存储。
- 用switch进行每个数字字符的判断,转换为float。
- 也可以用该数字字符减去’0’, 得到该数值,转换成float , 如:’ 9 ’ - ’ 0 '=9。
