蓝桥杯单片机第16届4T模拟赛三思路讲解

声明：以下代码仅供参考

蓝桥杯单片机第16届4T模拟赛三于3月2日结束，做完题目忘记把题目截下来了，成绩出了再补上，本篇文章只讲思路（思路大体上是没问题的，有些地方可能存在不足，见谅）。
本次模拟赛涉及的知识点都是很常见的，没有像13届、14届的几次模拟赛一样考到串口通信。涉及的模块：基础三件套（Led&Relay，按键、数码管）+ 进阶单件套（pcf8591的AD模块），考的模块虽然很少，数码管显示页面也很好实现，但是也是存在一个难点的，就是后面Led模块的如何正确的让继电器吸合，这个是本题最大的难点。

一、数码管部分

1.页面1

页面1要显示的格式是：
最左边的数码管显示字母C，最后两位显示湿度的十位和个位（不足两位十位熄灭）

湿度是由pcf8591的AD模块读取通道3的电压值转换来的，他们的关系是（从图转换成函数）
$$humidity=\{\begin{array}{l}10,U\le 1\\ 0.266\ast U-16.666,1\le x\le 4\\ 90,U\ge 4\end{array}$$
所以在AD的处理函数就可以先将通道3的电压读出来后直接进行湿度转换。下面给出的是用rb2_100x接收放大100倍后的电压值，你也可以直接使用float型变量接收未放大的电压值。

void ADProc()
{
   rb2_100x = ADRead() * 100 / 51;
   if(rb2_100x <= 100)
   	humidity = 10;
   else if(rb2_100x >= 400)
   	humidity = 90;
   else
   	humidity = 0.266 * rb2_100x - 16.666;
}

然后把humidity放到数码管显示时，最好是将中间三位显示成电压值（这样可以直观的看到湿度转换是不是正确的），比如这样：

switch(SegMode)
{
	case 0:
		SegBuf[0] = 11;
		SegBuf[1] = 10;
		SegBuf[2] = rb2_100x / 100;
		SegBuf[3] = rb2_100x / 10 % 10;
		SegBuf[4] = rb2_100x % 10;
		SegBuf[5] = 10;
		SegBuf[6] = humidity / 10;
		SegBuf[7] = humidity % 10;
	break;
}

实物显示：
电压为4时，对应湿度90

电压为1时，对应湿度10

2.页面2

页面2要显示的格式是：
最左边的数码管显示字母E，最后两位显示湿度参数的十位和个位（不足两位十位熄灭）

湿度参数默认值为50

这个就特别简单了，页面1的代码直接复制下来就可以了，唯一要改的地方就是页面2的显示要对湿度参数的十位进行判断，为0时熄灭。

case 1:
	SegBuf[0] = 12;
	SegBuf[1] = 10;
	SegBuf[2] = 10;
	SegBuf[3] = 10;
	SegBuf[4] = 10;
	SegBuf[5] = 10;
	SegBuf[6] = (humidity_set / 10) ? (humidity_set / 10) : 10;
	SegBuf[7] = humidity_set % 10;
break;

3. 页面3

页面3要显示的格式是：
最左边的数码管显示字母H，最后两位显示时间间隔的十位和个位（不足两位十位熄灭）

时间间隔默认值为3。
时间间隔是继电器点亮的间隔，跟数码管没关系，直接显示即可。

二、按键部分

按键只用到了按键S4、S5、S8、S9。
按键S4是切换页面，实现也很简单。
按键5是继电器启动标志位，在任何界面按一次标志位取反。
按键8、按键9：参数控制按键
在页面2按下，湿度参数每次加/减5，页面3按下，时间间隔每次加/减1，湿度参数取值范围：30 ~ 90，时间间隔取值范围：1 ~ 10。
当湿度参数达到最大值时，下次按下S8，回到最小值开始加，时间间隔也是如此。
比如：

case 8:
	if(SegMode == 1)
	{
		humidity_set += 5;
		if(humidity_set == 95)
			humidity_set = 30;
	}
	else if(SegMode == 2)
	{
		if(++relay_light_time == 11)
			relay_light_time = 1;
	}
break;

三、继电器部分

这边继电器吸合的判断是继电器工作标志位为1而且湿度参数大于湿度的时候，继电器吸合，经过时间间隔设置的时间后，继电器闭合。

题目出的不是很严谨，因为第一次湿度参数大于湿度的时候，继电器进行吸合-断开操作后，它还可以重复吸合吗？当湿度参数或者湿度或者时间间隔数据变了，它还可以吸合吗？
根据正常人的思维，这边继电器应该是可以重复吸合的（当湿度数据或者湿度参数变了后），也就是说，湿度为30，湿度数据为35，继电器工作的时候，继电器吸合，3秒后断开，此时不能重复吸合，然后将湿度调成33，继电器吸合，3秒后断开。保持湿度不变，湿度数据变成40，此时继电器吸合，3秒后断开。

按照上面分析的继电器吸合逻辑，难点如下：

• 让继电器吸合很简单，让继电器闭合也很简单，要怎么让继电器吸合后经过时间间隔设定的时间后断开呢？
• 怎么避免继电器重复吸合的情况下又不影响湿度/湿度参数改变后让继电器吸合呢？
  碰到这种逻辑性很强的题目，采取的做法是从大到小，也就是先写继电器不工作时断开、继电器工作时吸合，然后观察板子的现象是否正确（防止继电器底层代码书写错误）

void LedProc()
{
	/*Relay*/
	if(!relay_work)
		relay_flag = 0;
	else
		relay_flag = 1;
		
	Relay(relay_flag);
}

然后开始写继电器工作时，如果湿度参数大于湿度时，继电器吸合，否则断开。

void LedProc()
{
	/*Relay*/
	if(!relay_work)
		relay_flag = 0;
	else
	{
		if(humidity < humidity_set)
		{
			relay_flag = 1;
		}
		else
			relay_flag = 0;
	}
		
	Relay(relay_flag);
}

然后就可以开始写继电器吸合后经过时间间隔设定的时间后断开了。
定义全局变量unsigned int time_relay_light为时间计时变量，这边对time_relay_light处理防止数据越界，然后当time_relay_light大于等于时间间隔设定的时间时，继电器闭合。（relay_light_time为时间间隔，由于定时器为1秒产生1次中断，所以将time_relay_light和relay_light_time * 1000进行比较）

void LedProc()
{
	/*Relay*/
	if(!relay_work)
		relay_flag = 0;
	else
	{
		if(humidity < humidity_set)
		{
			relay_flag = 1;
			if(time_relay_light >= (relay_light_time * 1000))
				relay_flag = 0;
		}
		else
			relay_flag = 0;
	}
		
	Relay(relay_flag);
}

void Timer0_Isr(void) interrupt 1
{
	if(relay_work && relay_flag)
	{
		if(++time_relay_light >= 10000)
			time_relay_light = 10000;
	}
}

然后就要开始写防止重复吸合了（湿度、湿度参数、继电器工作模式没有改变的情况下重复吸合）

idata bit relay_has_light;

void LedProc()
{
	/*Relay*/
	if(!relay_work)
		relay_flag = 0;
	else
	{
		//防止重复吸合
		if(!relay_has_light)
		{
			relay_flag = 1;//继电器吸合
			relay_has_light = 1;//继电器重复点亮判断生效
		}


		if(humidity < humidity_set)
		{
			relay_flag = 1;
			if(time_relay_light >= (relay_light_time * 1000))
				relay_flag = 0;
		}
		else
			relay_flag = 0;
	}
		
	Relay(relay_flag);
}

防止重复吸合写完，就要写在哪里让relay_has_light标志位清零了，这个时候，我们可以模仿一下Led的底层代码中定义的temp 和 temp_old，也就是说，第一次湿度<湿度参数吸合继电器的时候，用humidity_old和humidity_set_old保存当前的humidity和humidity_set，所以判断relay_has_light标志位清零只需要在下次的湿度<湿度参数的时候判断一下(humidity_old != humidity)或者(humidity_set_old != humidity_set)就可以了。

else
{
	if(humidity < humidity_set)
	{
		if((humidity_old != humidity) || (humidity_set_old != humidity_set))
		{
			time_relay_light = 0;//重置计时器
			relay_has_light = 0;//继电器重复点亮判断失效
			humidity_old = humidity;
			humidity_set_old = humidity_set;
		}
		if(!relay_has_light)
		{
			relay_flag = 1;//继电器吸合
			relay_has_light = 1;//继电器重复点亮判断生效
		}
		if(time_relay_light >= (relay_light_time * 1000))
		{
			relay_flag = 0;//达到时间后继电器断开
		}
	}
	else
	{
		relay_flag = 0;
		time_relay_light = 0;
	}
}

然后就要考虑最后一种情况了，当湿度参数和湿度都没有改变，只改变继电器标志位的时候，继电器也是要吸合的。

if(!relay_work)
{
	relay_has_light = 0;
	relay_flag = 0;
	humidity_old = humidity_set_old = 0;//重置保存值
}
else
{
	//...
}

这样写出的程序显示时是没有明显问题的（如果继电器吸合是按照上面我的理解来说的话），如果你有别的看法或者发现了错误，请在评论区告诉我。