蓝桥杯基础18——第13届省赛真题与代码详解

目录

0.心得体会

1.题目如下

2.代码实现的思路

键值扫描

数码管窗口切换

数码管的动态扫描

继电器工作时L3闪烁，整点时刻L1灯光亮5秒

3.变量列表

定义的常量和数组

功能控制和状态变量

定时器和计数变量

4.代码参考

4.1 头文件

onewire.h

ds1302.h

4.2 驱动文件

onewire.c

ds1302.c

4.3 主函数代码

0.心得体会

这套题，刷新了我的认知：

        1.对于led的操作，不要定义单位的led，在io编程下总是会冲突，造成效果不好。然后我尝试了用与或进行位运算，但还是会造成引脚冲突。最后，我又尝试了定义一个led状态的变量，每次我都去改变这个变量，然后再将变量赋给P0端口，有大佬这样写出来了，但我还是失败了。于是，我想到了一个损招：本题只有3个led灯，因此建立了一个数组，将3个led的9种状态直接写出来。

        2.对于继电器的操作，也不要定义继电器的一个引脚，直接对P0口进行操作。

        3.主函数的循环中，最好的状态是只出现键值扫描函数、ds1302刷新函数、ds18b20刷新函数。然后外设的刷新采用中断一定时间产生一个标志位，外设读取标志位从而决定是否刷新。

        4.led、继电器、数码管的刷新可以放进中断程序中，对应刷新时间为：20*50us，20*50us，50*50us。

        5.对于io编程模式，要注意对锁存器常关闭。同时采用先赋值P0端口，再打开锁存器方式，这样有效防止数据冲突。

        6.要注意，ds18b20读出来的温度是三位数，因此在进行比较时需要除以10再进行

1.题目如下

2.代码实现的思路

键值扫描

键值扫描通过keyrunning函数实现。该函数检测外部按键的按下，并根据按键对key13_state和SMG_flag变量进行相应的修改。具体实现方式如下：

  • 使用C3和C4作为控制列，H3和H4作为行读取信号。
  • 通过设置C3和C4的电平状态，可以检测到与它们相对应行H3和H4的按键是否被按下。
  • 按键S13用于切换继电器工作状态（key13_state变量）。
  • 按键S12用于切换显示模式（SMG_flag变量）。
  • 按键S17和S16分别用于调整时钟模式和设置温度（在SMG_flag为2和3时具有不同的功能）。

数码管窗口切换

数码管窗口切换是通过修改SMG_flag变量实现的，该变量影响flash_SMG函数中数码管显示的内容。

  • 当SMG_flag为1时，显示温度；
  • 当SMG_flag为2时，显示时间；
  • 当SMG_flag为3时，显示设置的温度。

数码管的动态扫描

数码管的动态扫描通过flash_SMG函数实现。该函数基于SMG_flag和flash_count变量，动态调整数码管显示的内容，实现动态扫描效果。通过在定时器中断服务程序中调用flash_SMG函数，并且周期性地更改flash_count的值来实现数码管的动态扫描。

继电器工作时L3闪烁，整点时刻L1灯光亮5秒

  • 继电器的控制和LED（包括L3）的状态变化在relay_ledrunning函数中实现。
  • flag_5s用于判断是否在整点时刻，影响L1的亮灯逻辑。
  • count_100ms在timer1_service中断服务程序中翻转，用于实现L3的闪烁效果。
  • 当继电器工作时，根据温度与设定温度的关系以及flag_5s的值，通过调用state_relay和state_led函数，控制继电器的开关和L3、L1的亮灯逻辑。

3.变量列表

定义的常量和数组

  • duanma和duanma_dot：定义了数码管的显示码（不含/含小数点）。用于控制数码管显示数字0-9及特殊符号。
  • led_state：定义了LED灯的状态，对应L1至L3的开关状态。其中1点亮，0熄灭。

功能控制和状态变量

  • SMG_flag：数码管显示模式标志，取值1到3，分别代表显示温度、时间和设置温度。
  • key13_state：切换工作模式，是一个位变量，0和1分别代表温度控制模式，和时间控制模式。
  • ds1302_mode2：用于控制数码管时间显示模式，是一个位变量，0和1分别代表正常显示“时分”和特殊显示“分秒”。
  • flash_ds1302和flash_temperature：这两个位变量用于控制DS1302时间和DS18B20温度的刷新，1表示需要刷新，0表示不需要。
  • set_temperature：设定的温度值，用于温度控制逻辑，取值范围为10到99（摄氏度）。
  • temperature：DS18B20测量的实际温度值，用于显示和控制逻辑。

定时器和计数变量

  • count_50us：定时器0的计数变量，用于控制50微秒的计时和相应的事件触发。
  • flash_count：用于数码管动态扫描的计数变量，控制数码管的显示内容和顺序。
  • flag_5s：一个位变量，用于标识是否在整点时刻亮灯5秒的状态。

4.代码参考

4.1 头文件

onewire.h

#ifndef __ONEWIRE_H__
#define __ONEWIRE_H__

void Write_DS18B20(unsigned char dat);
unsigned char Read_DS18B20(void);
bit init_ds18b20(void);
void Delay_OneWire(unsigned int t);

#endif

ds1302.h

#ifndef __DS1302_H__
#define __DS1302_H__

void Write_Ds1302(unsigned  char temp) ;
void Write_Ds1302_Byte( unsigned char address,unsigned char dat )    ;
unsigned char Read_Ds1302_Byte ( unsigned char address );

#endif

4.2 驱动文件

onewire.c

/*	# 	单总线代码片段说明
	1. 	本文件夹中提供的驱动代码供参赛选手完成程序设计参考。
	2. 	参赛选手可以自行编写相关代码或以该代码为基础，根据所选单片机类型、运行速度和试题
		中对单片机时钟频率的要求，进行代码调试和修改。
*/

#include <reg52.h>


sbit DQ = P1^4;


//
void Delay_OneWire(unsigned int t)  
{
	unsigned char i;
	while(t--){
		for(i=0;i<12;i++);
	}
}

//
void Write_DS18B20(unsigned char dat)
{
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		DQ = 0;
		DQ = dat&0x01;
		Delay_OneWire(5);
		DQ = 1;
		dat >>= 1;
	}
	Delay_OneWire(5);
}

//
unsigned char Read_DS18B20(void)
{
	unsigned char i;
	unsigned char dat;
  
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		DQ = 0;
		dat >>= 1;
		DQ = 1;
		if(DQ)
		{
			dat |= 0x80;
		}	    
		Delay_OneWire(5);
	}
	return dat;
}

//
bit init_ds18b20(void)
{
  	bit initflag = 0;
  	
  	DQ = 1;
  	Delay_OneWire(12);
  	DQ = 0;
  	Delay_OneWire(80);
  	DQ = 1;
  	Delay_OneWire(10); 
    initflag = DQ;     
  	Delay_OneWire(5);
  
  	return initflag;
}

ds1302.c

/*	# 	DS1302代码片段说明
	1. 	本文件夹中提供的驱动代码供参赛选手完成程序设计参考。
	2. 	参赛选手可以自行编写相关代码或以该代码为基础，根据所选单片机类型、运行速度和试题
		中对单片机时钟频率的要求，进行代码调试和修改。
*/								

//
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>

sbit SCK = P1^7;
sbit SDA = P2^3;
sbit RST = P1^3;


void Write_Ds1302(unsigned  char temp) 
{
	unsigned char i;
	for (i=0;i<8;i++)     	
	{ 
		SCK = 0;
		SDA = temp&0x01;
		temp>>=1; 
		SCK=1;
	}
}   

//
void Write_Ds1302_Byte( unsigned char address,unsigned char dat )     
{
 	RST=0;	_nop_();
 	SCK=0;	_nop_();
 	RST=1; 	_nop_();  
 	Write_Ds1302(address);	
 	Write_Ds1302(dat);		
 	RST=0; 
}

//
unsigned char Read_Ds1302_Byte ( unsigned char address )
{
 	unsigned char i,temp=0x00;
 	RST=0;	_nop_();
 	SCK=0;	_nop_();
 	RST=1;	_nop_();
 	Write_Ds1302(address);
 	for (i=0;i<8;i++) 	
 	{		
		SCK=0;
		temp>>=1;	
 		if(SDA)
 		temp|=0x80;	
 		SCK=1;
	} 
 	RST=0;	_nop_();
 	SCK=0;	_nop_();
	SCK=1;	_nop_();
	SDA=0;	_nop_();
	SDA=1;	_nop_();
	return (temp);			
}

4.3 主函数代码

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#include "ds1302.h"
#include "onewire.h"

sbit AUXR = 0x8e;

sbit C3 = P3^5;
sbit C4 = P3^4;
sbit H3 = P3^2;
sbit H4 = P3^3;

unsigned char code duanma[12] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xc1,0xbf};
unsigned char code duanma_dot[10] = { 0x40 , 0x79 , 0x24 , 0x30 , 0x10 , 0x12 , 0x02 , 0x78 , 0x00 , 0x10 };
unsigned char code write_ds1302_addr[7] = { 0x80 , 0x82 , 0x84 , 0x86 , 0x88 , 0x8a , 0x8c };
unsigned char code read_ds1302_addr[7] = { 0x81 , 0x83 , 0x85 , 0x87 , 0x89 , 0x8b , 0x8d };
unsigned char ds1302_time[8] = { 0x45 , 0x59 , 0x7 , 0x11 , 0x04 , 0x04 , 0x24 };
unsigned char code led_state[8] = { 0xff , 0xfb , 0xfd , 0xf9 , 0xfe , 0xfa , 0xfc , 0xf8 }; //对应L1，L2，L3，1点亮，0熄灭
//									000		001		010	   011	 100 	101 	110 	111

void flash_SMG ();
void keyrunning ();
void relay_ledrunning ();

unsigned char SMG_flag = 1;
bit key13_state = 0;
bit ds1302_mode2 = 0;

void select_HC573 ( unsigned char channal )
{
	switch ( channal )
	{
		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;
	}
}


void state_SMG ( unsigned char pos_SMG , unsigned char value_SMG )
{
	select_HC573 ( 0 );
	P0 = 0x01 << pos_SMG;	
	select_HC573( 6 );
	select_HC573 ( 0 );
	P0 = value_SMG;
	select_HC573( 7 );
	select_HC573 ( 0 );
}

void state_SMG_all ( unsigned char value_SMG_all )
{
	select_HC573 ( 0 );
	P0 = 0xff;	
	select_HC573( 6 );
	select_HC573 ( 0 );
	P0 = value_SMG_all;
	select_HC573( 7 );
	select_HC573 ( 0 );
}	

void state_relay ( unsigned char value_relay )
{
	select_HC573 ( 0 );	
	if ( value_relay == 0 )
	{
		P0 =0x00;
	}
	else
	{
		P0 =0x10;
	}
	select_HC573 ( 5 );
	select_HC573 ( 0 );
}

void state_led ( unsigned char value_led )
{
	select_HC573 ( 0 );
	P0 = 0xff;
	select_HC573 ( 4 );
	P0 = value_led;
	select_HC573 ( 4 );	
	select_HC573 ( 0 );
}

void init_sys ()
{
	select_HC573 ( 0 );
	P0 = 0xff;	
	select_HC573 ( 4 );
	select_HC573 ( 0 );
	P0 = 0x00;
	select_HC573 ( 5 );
	select_HC573 ( 0 );

}

void init_ds1302()
{
	unsigned char i;
	Write_Ds1302_Byte( 0x8e , 0x00 );
	for ( i=0 ; i<8 ; i++ )
	{
		Write_Ds1302_Byte( write_ds1302_addr[i] , ds1302_time[i] );
	}
	Write_Ds1302_Byte( 0x8e , 0x80 );
}
 
bit flash_ds1302 = 0;
void ds1302_flash ()
{
	if ( flash_ds1302 == 1 )
	{
		unsigned char i;
		for ( i=0 ; i<8 ; i++ )
		{
			ds1302_time[i] = Read_Ds1302_Byte ( read_ds1302_addr[i] );
		}
		flash_ds1302 = 0;
	}
}

void Delay700ms()		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_();
	_nop_();
	i = 32;//32
	j = 236;
	k = 16;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
		keyrunning ();	
//		relay_ledrunning ();		
	} while (--i);
}


bit flash_temperature = 0;
unsigned int set_temperature = 23;
unsigned int temperature = 0;
void ds18b20_temperature ()
{
	if ( flash_temperature == 1 )
	{
		unsigned char LSB,MSB;
		init_ds18b20();
		Write_DS18B20(0xcc);	
		Write_DS18B20(0x44);
		Delay700ms();
		init_ds18b20();
		Write_DS18B20(0xcc);	
		Write_DS18B20(0xbe);
		
		LSB = Read_DS18B20();
		MSB = Read_DS18B20();
		
	 
		temperature = MSB;
		temperature = ( temperature << 8 ) | LSB;
		temperature = (temperature >> 4)*10 + (LSB & 0x0f)*0.625;
		
		flash_temperature = 0;
	}
 
}

//===================================================================================
void init_timer0 (void)		//50微秒@12.000MHz
{
	AUXR &= 0x7F;		//定时器时钟12T模式
	TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
	TMOD |= 0x02;		//设置定时器模式
	TL0 = 0xCE;		//设置定时初值
	TH0 = 0xCE;		//设置定时重载值
	TF0 = 0;		//清除TF0标志
	TR0 = 1;		//定时器0开始计时
	
	EA = 1;
	ET0 = 1;
}

unsigned char count_50us = 0;
unsigned char flash_count = 0;
void timer0_service () interrupt 1
{
	count_50us++;
	if ( count_50us % 50 == 0 )
	{
		if ( SMG_flag == 1 )
		{
			if ( ++flash_count > 5 )
			{
				flash_count = 0;
			}
		}
		else if ( SMG_flag == 2 )
		{
			if ( ++flash_count == 8 )
			{
				flash_count = 0;
			}
		}
		else if ( SMG_flag == 3 )
		{
			if ( ++flash_count > 4 )
			{
				flash_count = 0;
			}
		}
		flash_SMG ();		
	}
	
	if ( count_50us == 200 )
	{
		count_50us = 0;
		flash_ds1302 = 1;
		if ( SMG_flag == 1 )
		{
			flash_temperature = 1;			
		}
	}
	
	if ( count_50us % 20 == 0 )
	{
		relay_ledrunning ();
	}

}

//=======================================================================
void init_timer1(void)		//50毫秒@12.000MHz
{
	AUXR &= 0xBF;		//定时器时钟12T模式
	TMOD &= 0x0F;		//设置定时器模式
	TL1 = 0xB0;		//设置定时初值
	TH1 = 0x3C;		//设置定时初值
	TF1 = 0;		//清除TF1标志
	TR1 = 1;		//定时器1开始计时
	
	EA = 1;
	ET1 = 1;
}

unsigned char count_50ms = 0;
bit count_100ms = 0;
void timer1_service () interrupt 3
{
	if ( ++count_50ms % 2 == 0 )
	{
		count_100ms = ~count_100ms;
	}	
}

bit flag_5s = 0;
void relay_ledrunning ()
{
	if ( ds1302_time[0] >= 0x00 && ds1302_time[0] < 0x06 && ds1302_time[1] == 0x00 )
	{
		flag_5s = 1;
	}
	else 
	{
		flag_5s = 0;
	}
	
	if ( (key13_state == 0) && (temperature/10 >= set_temperature) )
	{
		state_relay( 1 );
		
		if ( flag_5s == 0 )
		{
			if ( count_100ms == 0 )
			{
				state_led ( led_state[2] );
			}
			else
			{
				state_led ( led_state[3] );
			}
		}
		else if ( flag_5s == 1 )
		{
			if ( count_100ms == 0 )
			{
				state_led ( led_state[6] );
			}
			else
			{
				state_led ( led_state[7] );
			}	
		}
	}
	else if ( (key13_state == 0) && (temperature/10 < set_temperature) )
	{
		state_relay( 0 );
		if ( flag_5s == 0 )
		{
			state_led ( led_state[2] );
		}
		else if ( flag_5s == 1 )
		{
			state_relay ( 1 );
			state_led ( led_state[6] );
		}
	}
	else if ( key13_state == 1 )
	{
		if ( flag_5s == 0 )
		{
			state_relay( 0 );
			state_led ( led_state[0] );
		}
		else if ( flag_5s == 1 )
		{
			state_relay( 1 );
			if ( count_100ms == 0 )
			{
				state_led ( led_state[4] );
			}
			else
			{
				state_led ( led_state[5] );
			}
		}
	}
	else
	{
		state_led ( 7 );
		state_relay ( 0 );
	}
}	
	
void flash_SMG ()
{
	state_SMG_all ( 0xff );
	
	if ( SMG_flag == 1 )
	{
		switch ( flash_count )
		{
			case 0 :	
				state_SMG ( 0 , duanma[10] );
			break;
			case 1 :	
				state_SMG ( 1 , duanma[SMG_flag] );
			break;
			case 2 :	
				state_SMG ( 5 , duanma[temperature/100] );
			break;
			case 3 :	
				state_SMG ( 6 , duanma_dot[temperature/10%10] );
			break;
			case 4 :	
				state_SMG ( 7 , duanma[temperature%10] );
			break;
			case 5 :	
				state_SMG_all ( 0xff );
			break;
		}
	}
	else if ( SMG_flag == 2 )
	{
		switch ( flash_count )
		{
			case 0 :	
				state_SMG ( 0 , duanma[10] );
			break;
			case 1 :	
				state_SMG ( 1 , duanma[SMG_flag] );
			break;
			case 2 :	
				if ( ds1302_mode2 == 1 )
				{
					state_SMG ( 3 , duanma[ds1302_time[1]/16] );
				}
				else
				{
					state_SMG ( 3 , duanma[ds1302_time[2]/16] );
				}
			break;
			case 3 :
				if ( ds1302_mode2 == 1 )
				{
					state_SMG ( 4 , duanma[ds1302_time[1]%16] );
				}
				else
				{
					state_SMG ( 4 , duanma[ds1302_time[2]%16] );
				}				
			break;
			case 4 :	
				state_SMG ( 5 , duanma[11] );
			break;
			case 5 :
				if ( ds1302_mode2 == 1 )
				{
					state_SMG ( 6 , duanma[ds1302_time[0]/16] );
				}
				else
				{
					state_SMG ( 6 , duanma[ds1302_time[1]/16] );
				}				
			break;
			case 6 :	
				if ( ds1302_mode2 == 1 )
				{
					state_SMG ( 7 , duanma[ds1302_time[0]%16] );
				}
				else
				{
					state_SMG ( 7 , duanma[ds1302_time[1]%16] );
				}
			break;
			case 7 :	
				state_SMG_all ( 0xff );
			break;
		}
	}		
	else if ( SMG_flag == 3 )
	{
		switch ( flash_count )
		{
			case 0 :	
				state_SMG ( 0 , duanma[10] );
			break;
			case 1 :	
				state_SMG ( 1 , duanma[SMG_flag] );
			break;
			case 2 :	
				state_SMG ( 6 , duanma[set_temperature/10] );
			break;
			case 3 :	
				state_SMG ( 7 , duanma[set_temperature%10] );
			break;
			case 5 :	
				state_SMG_all ( 0xff );
			break;
		}
	}
}

void Delay2ms()		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j;

	i = 24;
	j = 85;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}


void keyrunning ()
{
	C3 = 0;
	C4 = H3 = H4 = 1;
	if ( H3 == 0 )
	{
		Delay2ms();
		if ( H3 == 0 )
		{
			while ( H3 == 0 );//S13
			key13_state = ~key13_state;
		}
	}
	else if ( H4 == 0 )
	{
		Delay2ms();
		if ( H4 == 0 )
		{
			while ( H4 == 0 );//S12				
			if ( ++SMG_flag == 4 )
			{
				SMG_flag = 1;
			}
		}
	}
	
	C4 = 0;
	C3 = H3 = H4 = 1;	
	if ( H3 == 0 )
	{
		Delay2ms();
		if ( H3 == 0 )
		{
			while ( H3 == 0 )//S17
			{				
				if ( SMG_flag == 2 )
				{	
					ds1302_flash();
					ds1302_mode2 = 1;
				}		
			}
			ds1302_mode2 = 0;
			if ( SMG_flag == 3 )
			{
				if ( --set_temperature == 9 )
				{
					set_temperature = 10;
				}
			}
		}
	}
	else if ( H4 == 0 )
	{
		Delay2ms();
		if ( H4 == 0 )
		{
			while ( H4 == 0 );//S16
			if ( SMG_flag == 3 )
			{
				if ( ++set_temperature == 100 )
				{
					set_temperature = 99;
				}
			}
		}
	}
}	

void main ()
{
	
	init_ds1302();
	init_timer0();
	init_timer1();
	init_sys();
	while ( 1 )
	{
		keyrunning ();				
		ds1302_flash ();
		ds18b20_temperature ();
	}
}

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