【蓝桥杯嵌入式】蓝桥杯第十届省赛真题，程序题全解析（含代码）

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题目

硬件框图

功能描述

题目分析

代码实现

adc模块

LCD与LED模块

按键模块

题目

硬件框图

功能描述

1基本功能
1)测量竞赛板上电位器R37输出的模拟电压信号Via;，并通过液晶屏实时显示数据。

2)通过LED指示灯实现超出上限、低于下限的提醒功能。

3)通过按键实现阈值范围和输出提醒指示灯的设置功能。

2显示功能
1)数据显示界面
数据显示界面包含三个显示要素:界面名称、采集的实时电压数据和状态。

备注:
上述界面供设计参考，选手可根据试题要求对界面进行设计，界面需包含试题要求的全部显示要素。

电压单位为伏特，数据保留小数点后两位有效数字。

状态(Status):超过上限(Upper)、低于下限(Lower)和正常(Normal)。

2)参数配置界面
参数配置界面包含五个显示要素:界面名称、电压的上限值、电压的下限值、电压超过上限的提醒指示灯、电压低于下限的提醒指示灯。

备注：

上述界面供设计参考，选手可根据试题要求对界面进行设计，界面需包含试题要求的全部显示要素。

电压上、下限值设置范围为0-3.3V,设备应具备错误设置的保护功能。

电压提醒指示灯设置范围为LD1到LD8，设备应禁止将上、下限指示灯设置为同一个指示灯。

3按键功能

1)B1:定义为“设置”按键，按下此按键，切换选择数据显示界面和参数设置界面，按键工作流程如下图所示:

2)B2:定义为“选择”按键，在参数设置界面按下此按键，切换选择参数项(电压的上限值、电压的下限值、电压超过上限的提醒指示灯、低于下限的提醒指示灯)，被选择的参数项“高亮”显示。

按键工作流程如下图所示:

3)B3:定义为“加”按键。

进行电压参数设置时，当前选择的电压参数加0.3V。

进行LED提醒指示灯参数设置时，LED指示灯序号加1。

4)B4:定义为“减”按键。

进行电压参数设置时，当前选择的电压参数减0.3V。

进行LED提醒指示灯参数设置时，LED指示灯序号减1。

备注:
B2、B3、B4仅在设置界面下有效。

参数设置功能需保护数据边界，电压参数可设置范围0-3.3V，LED提醒指示灯可设置范围LD1—LD8。

        4LED指示灯功能
        1)R37输出电压值超过电压上限值时( $V_{R37}$ >V的上限)，上限提醒指示灯以0.2秒为间隔闪烁，下限指示灯熄灭。
        2)R37输出电压值低于电压下限值时( $V_{R37}$ <V的下限)，下限提醒指示灯以0.2秒为间隔闪烁，上限指示灯熄灭。
        3)R37输出电压值介于上限和下限电压之间时(V的下限≤ $V_{R37}$ ≤V的上限)，上限、下限提醒指示灯熄灭。
        4)竞赛板上除当前用做超出上限、低于下限提醒功能的指示灯外，其它指示灯应处于熄灭状态。

        5初始状态说明
        1)默认输出提醒指示灯。
                超过上限提醒指示灯:LD1
                低于下限提醒指示灯:LD2

        2)默认电压阈值参数。
                电压的上限值:2.4V
                电压的下限值:1.2V

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题目分析

硬件框图分析

我们通过硬件框图可以看出本题需要哪些基础模块，如本题可看出涉及LCD，LED，按键，模拟电压（也就是模数转换），并因为LCD，LED，按键几乎每年都考，所以显而易见这一年的考试重点在于模拟电压。通过硬件框图知道这些信息后，来我们再来仔细看题。

功能描述分析

最主要的是测量R37输出的模拟信号，也就是模数转换的过程，然后其他的就是老三样，常见的LCD屏显示，设置了电压的上下限阈值，与阈值相关的功能有LCD屏显示与LED灯，然后就是按键控制，按键只要将条件判断语句写好就行了。其中有一个新点，就是屏幕高亮显示。

总体设计思路

先将R37的模拟信号获取，定义全局变量，方便其他.c文件使用。根据按键功能将按键的逻辑实现好。LCD屏也是如此，注意变量的定义即可，实现好高亮显示。LED就是获取按键相关操作之后，判断电压值是否超过阈值，是则亮。

代码实现

adc模块

double getADC(ADC_HandleTypeDef *pin)
{
	uint adc;
	HAL_ADC_Start(pin);
	adc = HAL_ADC_GetValue(pin);
	return adc*3.3/4096;
}

LCD与LED模块

其中包含高亮显示，高亮显示原理也很简单，在要显示高亮的那一行之前，将LCD背景换成你想要的高亮颜色，这里换成了黄色，然后在显示这一行的信息，注意一行没满用空格填充，否则这一行后面部分会没有高亮显示。显示完成后，再将LCD的背景色改为黑色。

void disp_proc()
{
	
	double V = getADC(&hadc2);
	if(view==0)
	{
		char text[30];
		sprintf(text,"      Main   ");
		LCD_DisplayStringLine(Line2, (uint8_t *)text);
		sprintf(text,"   Volt:%.2f",getADC(&hadc2));
		LCD_DisplayStringLine(Line4, (uint8_t *)text);
		
		if(V > max_v)
		{
			sprintf(text,"   Status:Upper");
			LCD_DisplayStringLine(Line5, (uint8_t *)text);
		}
		else if(V < min_v)
		{
			sprintf(text,"   Status:Lower");
			LCD_DisplayStringLine(Line5, (uint8_t *)text);
		}
		else
		{
			sprintf(text,"   Status:Normal");
			LCD_DisplayStringLine(Line5, (uint8_t *)text);
		}
		
	}
	else if(view==1)
	{
		char text[30];
		
		//disp_clear();
		sprintf(text,"    Setting    ");
		LCD_DisplayStringLine(Line1, (uint8_t *)text);
		if(hang == 1)
		{
			LCD_SetBackColor(Yellow);
			sprintf(text,"   Max Volt:%.2f     ",max_v);
			LCD_DisplayStringLine(Line3, (uint8_t *)text);
			LCD_SetBackColor(Black);
		}
		else
		{
			sprintf(text,"   Max Volt:%.2f     ",max_v);
			LCD_DisplayStringLine(Line3, (uint8_t *)text);
		}
		if(hang == 2)
		{
			LCD_SetBackColor(Yellow);
			sprintf(text,"   Min Volt:%.2f     ",min_v);
			LCD_DisplayStringLine(Line4, (uint8_t *)text);
			LCD_SetBackColor(Black);
		}
		else
		{
			sprintf(text,"   Min Volt:%.2f     ",min_v);
			LCD_DisplayStringLine(Line4, (uint8_t *)text);
		}
		
		if(hang == 3)
		{
			LCD_SetBackColor(Yellow);
			sprintf(text,"   Upper:LD%d        ",up_led);
			LCD_DisplayStringLine(Line6, (uint8_t *)text);
			LCD_SetBackColor(Black);
		}
		else
		{
			sprintf(text,"   Upper:LD%d        ",up_led);
			LCD_DisplayStringLine(Line6, (uint8_t *)text);
		}
		if(hang == 4)
		{
			LCD_SetBackColor(Yellow);
			sprintf(text,"   Lower:LD%d        ",lo_led);
			LCD_DisplayStringLine(Line7, (uint8_t *)text);
			LCD_SetBackColor(Black);
		}
		else
		{
			sprintf(text,"   Lower:LD%d        ",lo_led);
			LCD_DisplayStringLine(Line7, (uint8_t *)text);
		}
		
	}
	
	LED_mie();
	
	if(V < min_v)
	{
		TurnOn_LED(lo_led);
	}
	else
	{
		TurnOff_LED(lo_led);
	}
	if(V > max_v)
	{
		TurnOn_LED(up_led);
	}
	else
	{
		TurnOff_LED(up_led);
	}
}

按键模块

void key_proc()
{
	if(key[0].key_flag == 1)
	{
		view = !view;
		LCD_Clear(Black);
		key[0].key_flag = 0;
	}
	if(key[1].key_flag == 1)
	{
		if(view == 1)
		{
			hang++;
			if(hang == 5)
			{
				hang = 1;
			}
		}
		key[1].key_flag = 0;
	}
	if(key[2].key_flag == 1)
	{
		if(view == 1)
		{
			if(hang == 1 && max_v < 3.3)		//不超过3.3
			{
				max_v = max_v + 0.3;
			}
			else if(hang == 2 && min_v < 3.3 && min_v < max_v)			//不超过3.3，并且不超过max_v
			{
				min_v = min_v + 0.3;
			}
			
			else if(hang == 3)
			{
				if(up_led+1 == lo_led)
						up_led++;
				if(++up_led >= 9)
				{
					up_led = 1;
				}
				if(up_led == lo_led)
						up_led++;
			}
			
			else if(hang == 4)
			{
				if(up_led == lo_led+1)
						lo_led++;
				if(++lo_led >= 9)
				{
					lo_led = 1;
				}
				if(up_led == lo_led)
						lo_led++;
			}
		}
		key[2].key_flag = 0;
	}
	if(key[3].key_flag == 1)
	{
		if(view == 1)
		{
			if(hang == 1 && max_v > 0 && max_v > min_v)
			{
				max_v = max_v - 0.3;
			}
			else if(hang == 2  && min_v > 0)
			{
				min_v = min_v - 0.3;
			}
			
			else if(hang == 3)
			{
				if(up_led-1 == lo_led)
						up_led--;
				if(--up_led <= 0)
				{
					up_led = 8;
				}
				if(up_led == lo_led)
						up_led--;
			}
			
			else if(hang == 4)
			{
				if(up_led == lo_led-1)
						lo_led--;
				if(--lo_led <= 0)
				{
					lo_led = 8;
				}
				if(up_led == lo_led)
						lo_led--;
			}
		}
		LED_mie();
		key[3].key_flag = 0;
	}
}