当前位置：首页 > article >正文

第九届蓝桥杯嵌入式省赛程序设计题解析（基于HAL库）

article 2024/9/29 14:51:04

一.题目分析

（1）.题目

（2）.题目分析

按键功能分析----存储位置的切换键

a. B1按下切换存储位置，切换后定时时间设定为当前位置存储的时间

b. B2短按切换时分秒+高亮，设置完成后，长按把设置的时间保存到当前位置，如果是临时设置的定时时间则不需要存储，直接按定时器启动按键

c. B3短按单次递增时分秒，长按超过8s开始迅速递增

d. 短按B4，定时器启动，运行期间短按，定时器暂停，再次按下，定时器恢复运行。长按B4超过0.8s，取消定时器运行

（3）.逻辑导图

二．CubeMX配置

由于蓝桥杯使用的板子都是STM32G431RBT6，配置都是相同的，模板已经在第六届蓝桥杯嵌入式省赛程序设计题解析（基于HAL库）-CSDN博客配置完成，大家可以前往学习

三．相关代码实现

（1）MAIN

1.全局变量声明

#include "main.h"
#include "RCC\bsp_rcc.h"
#include "KEY_LED\bsp_key_led.h"
#include "LCD\bsp_lcd.h"
#include "I2C\bsp_i2c.h"
#include "TIM\bsp_tim.h"
//*减速变量
__IO uint32_t uwTick_Key_Set_Point = 0;//控制Key_Proc的执行速度
__IO uint32_t uwTick_Led_Set_Point = 0;//控制Led_Proc的执行速度
__IO uint32_t uwTick_Lcd_Set_Point = 0;//控制Lcd_Proc的执行速度
//全局变量
__IO uint32_t uwTick_Long_Short_Judge = 0;//短长按键判断专用
uint8_t ucState;//系统整体运行状态
uint8_t ucHour_Min_Sec[3];//小时分钟秒
uint8_t Storage_Num = 1;//存储序号
__IO uint32_t Sec_Boss = 0;//全局的秒变量
__IO uint32_t uwTick_Sec_Boss = 0;//控制秒的递减
__IO uint32_t uwTick_LED_BULING = 0;//控制LED闪烁
//***子函数声明区
void Key_Proc(void);
void Led_Proc(void);
void Lcd_Proc(void);

2.系统主函数

int main(void)
{
  SystemClock_Config();

    /*bsp资源的初始化*/
    KEY_LED_Init();   
    LCD_Init();
    LCD_Clear(White);
  LCD_SetBackColor(White);
  LCD_SetTextColor(Blue);        
    I2CInit();
    PWM_OUTPUT_TIM3_Init();

    /*外设使用基本配置*/    
    iic_24c02_read(ucHour_Min_Sec, 0, 3);         
  while (1)
  {
        Key_Proc();
        Led_Proc();
        Lcd_Proc(); 
  }

}

3.子函数

B3扫描子函数

a.逻辑分析

由于按键3没有长按短按的判断，因此单独写一个函数，此函数的功能是判断是在状态几的时候按下的B3，以此对时分秒进行置零操作（每24小时/每60分钟/ 每60秒就置零）

b.程序源码

#include "main.h"
#include "RCC\bsp_rcc.h"
#include "KEY_LED\bsp_key_led.h"
#include "LCD\bsp_lcd.h"
#include "I2C\bsp_i2c.h"
#include "TIM\bsp_tim.h"
//*减速变量
__IO uint32_t uwTick_Key_Set_Point = 0;//控制Key_Proc的执行速度
__IO uint32_t uwTick_Led_Set_Point = 0;//控制Led_Proc的执行速度
__IO uint32_t uwTick_Lcd_Set_Point = 0;//控制Lcd_Proc的执行速度
//全局变量
__IO uint32_t uwTick_Long_Short_Judge = 0;//短长按键判断专用
uint8_t ucState;//系统整体运行状态
uint8_t ucHour_Min_Sec[3];//小时分钟秒
uint8_t Storage_Num = 1;//存储序号
__IO uint32_t Sec_Boss = 0;//全局的秒变量
__IO uint32_t uwTick_Sec_Boss = 0;//控制秒的递减
__IO uint32_t uwTick_LED_BULING = 0;//控制LED闪烁
//***子函数声明区
void Key_Proc(void);
void Led_Proc(void);
void Lcd_Proc(void);

按键扫描子函数

a.逻辑分析

b.程序源码

//***按键扫描子函数
void Key_Proc(void)
{
    if((uwTick -  uwTick_Key_Set_Point)<50)    return;//减速函数
        uwTick_Key_Set_Point = uwTick;

    ucKey_Val = Key_Scan();
    unKey_Down = ucKey_Val & (ucKey_Old ^ ucKey_Val); 
    ucKey_Up = ~ucKey_Val & (ucKey_Old ^ ucKey_Val);    
    ucKey_Old = ucKey_Val;

   
    if(unKey_Down)
    {
        uwTick_Long_Short_Judge = uwTick;
    }    
    
    if((uwTick - uwTick_Long_Short_Judge) < 800)//短按识别
    {
        switch(ucKey_Up)
        {
            case 2://如果B2短按
                    if( ++ucState == 4)
                        ucState = 1;
                    
                break;
            
            case 4://如果B4短按
                if(ucState != 4)
                {    
                    ucState = 4;
                  Sec_Boss = (__IO uint32_t)(3600*ucHour_Min_Sec[0] + 60*ucHour_Min_Sec[1] +ucHour_Min_Sec[2]);
                    HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1);    //PA6，启动PWM的产生
                }
                else 
                {
                    ucLed = 0x00;        //关闭LED闪烁
                    HAL_TIM_PWM_Stop(&htim3,TIM_CHANNEL_1); //关闭PWM生成
                    ucState = 5;
                }
            break;
                
            case 3://如果B3短按,时分秒进行+1操作（一会儿写）
                B3_Ctrl();
            break;
            
            case 1://如果B1短按,切换存储位置（一会儿写）
                if(++Storage_Num == 6) Storage_Num = 1;
                iic_24c02_read(ucHour_Min_Sec, (3*(Storage_Num-1)), 3);                    
            break;        
            
        }
    }
    else //长按
    {
        switch(ucKey_Val)
        {
            case 2://如果B2长按，进入状态0
                if((ucState == 1)||(ucState == 2)||(ucState == 3))
                {                
                    iic_24c02_write(ucHour_Min_Sec,(3*(Storage_Num-1)) , 3);            
                    ucState = 0;
                }
                break;
            
            case 3://如果B3长按,时分秒连续进行+1操作（一会儿写）
                B3_Ctrl();                
            break;    
            
            case 4://如果B4长按,运行状态下进入状态0
                if(ucState == 4)
                {
                    ucLed = 0x00;        //关闭LED闪烁
                    HAL_TIM_PWM_Stop(&htim3,TIM_CHANNEL_1); //关闭PWM生成        
                    iic_24c02_read(ucHour_Min_Sec, (3*(Storage_Num-1)), 3);                        
                    ucState = 0;
                }                
            break;            

        }
    }

LED扫描子函数

a.程序源码

void Led_Proc(void)
{
    if((uwTick -  uwTick_Led_Set_Point)<200)    return;//减速函数
        uwTick_Led_Set_Point = uwTick;  
    LED_Disp(ucLed);
}

LCD扫描子函数

a.逻辑分析

b. 程序源码

void Lcd_Proc(void)
{
    if((uwTick -  uwTick_Lcd_Set_Point)<100)    return;//减速函数
        uwTick_Lcd_Set_Point = uwTick;
    
    if(ucState == 4)//此状态控制递减操作
    {
        if((uwTick - uwTick_Sec_Boss) >= 1000)//1s到来了，控制倒计时
        {
            uwTick_Sec_Boss = uwTick;
            Sec_Boss--;
            
            ucHour_Min_Sec[0] = Sec_Boss/3600;
            ucHour_Min_Sec[1] = Sec_Boss%3600/60;        
            ucHour_Min_Sec[2] = Sec_Boss%3600%60;        
        }
    
        if((uwTick - uwTick_LED_BULING) >= 500)//0.5s到来了，控制LED闪烁
        {
            uwTick_LED_BULING = uwTick;        
            ucLed ^= 0x01;    
        }
    }

        sprintf((char *)Lcd_Disp_String, "  No %1d",Storage_Num);
        LCD_DisplayStringLine(Line3, Lcd_Disp_String);    
        
        
        if(ucState == 1)   LCD_SetBackColor(Yellow);
        LCD_DisplayChar(Line5, 224, (ucHour_Min_Sec[0]/10 + 0x30));
        LCD_DisplayChar(Line5, 208, (ucHour_Min_Sec[0]%10 + 0x30));    
        LCD_SetBackColor(White);
        
        LCD_DisplayChar(Line5, 192, ':');    

        if(ucState == 2)   LCD_SetBackColor(Yellow);
        LCD_DisplayChar(Line5, 176, (ucHour_Min_Sec[1]/10 + 0x30));
        LCD_DisplayChar(Line5, 160, (ucHour_Min_Sec[1]%10 + 0x30));    
        LCD_SetBackColor(White);
        
        LCD_DisplayChar(Line5, 144, ':');        
        
        if(ucState == 3)   LCD_SetBackColor(Yellow);
        LCD_DisplayChar(Line5, 128, (ucHour_Min_Sec[2]/10 + 0x30));
        LCD_DisplayChar(Line5, 112, (ucHour_Min_Sec[2]%10 + 0x30));            
        LCD_SetBackColor(White);

    switch(ucState)//仅用来表示状态信息
    {
        case 0:
            sprintf((char *)Lcd_Disp_String, "    Standby     ");
            LCD_DisplayStringLine(Line7, Lcd_Disp_String);            
            break;
        
        case 1:
        case 2:
        case 3:
            sprintf((char *)Lcd_Disp_String, "    Setting     ");
            LCD_DisplayStringLine(Line7, Lcd_Disp_String);        
            break;    
    
        case 4:
            sprintf((char *)Lcd_Disp_String, "    Running     ");
            LCD_DisplayStringLine(Line7, Lcd_Disp_String);            
            break;

        case 5:
            sprintf((char *)Lcd_Disp_String, "    Pause     ");
            LCD_DisplayStringLine(Line7, Lcd_Disp_String);            
            break;
    }
}