基于stm32f1时钟的多功能定时器（基本功能篇）

前言

       此题目是学院的一个科技竞赛题目，科技含量比较低，但是重在贴近生活，而且比较考验同学的编程能力，设计思路灵活，也算一个中肯的题目。  本篇博客中，依旧按照从拿到题目到完成题目的顺序进行介绍，重难点，博主会进行强调，或者单独列写博客。程序编写思路简单，但是代码量较大，属于提升类项目。

1. 题目原型
2. 题目分析及思路
3. 材料采购
4. 实际制作
5. 遇到困难及解决方法
6. 精彩代码片段分享
7. 思路亮点分享
8. 个人总结

1.题目原型

    

2.题目分析及思路（先介绍基础部分）

具有可设置定时功能：通过外部输入设备，设定时间（用什么作为输入设备，设定时间逻辑如何编写）

具有可设置的倒计时功能：联系STM32定时器的闹钟中断

具有可设置的预约功能：我的理解是，定时开启，定时关闭。

具有蓝牙遥控功能：我的理解是，通过蓝牙可以设定上述所有参数。

隐含要求：供电电路，显示屏，蓝牙通信，stm32定时器

基本功能思路

 

3.材料选型

主控芯片：STM32F103C8T6

外部输入设备，我选择是基本的普通按键，而非矩阵按键（占用引脚资源少）

显示屏：IIC通信的OLED屏幕。（如果要求炫酷，可以选用LCD彩色屏或者串口屏）

蓝牙：HC-05就可以

降压模块：12V转5V降压模块。

12V充电电池。

以上材料，就可以完成基本功能了。

完成提升功能所需材料：

               直流电转交流电模块、继电器、3.3V微型电池，大电容，EEPROM模块（可有可无）

4.实际制作：

          整个题目核心在于定时器的选择，我选择c8t6的外部晶振作为时钟源。（有很多同学声称c8t6硬件不支持定时功能，通过查询手册，博主发现它是完全能满足要求的）

          实际制作第一步：焊接c8t6，连接显示屏和按键。获取定时器当前时间，并且在显示屏上显示（注意将单位秒转换为年月日，就是万年历的知识）。编写显示屏定时显示程序，编写通过按键更改时间（长按轮询，短按确认），并且显示相关提示语。

         实际制作第二步：将杜邦线连接的线路改接到洞洞板上（上一步只是核实操作可行性），完善功能1，2 ，3（就是对于数据的录入，保存，设定，这里涉及到秒中断和闹钟中断）

        实际制作第三步：添加蓝牙模块，通过蓝牙发送时间，注意蓝牙调试方式以及stm32中对于数据的处理方式（存储空间有限，调取方式应当简单），以及数据协议的设定。可以不设定协议，但是传输距离稍远，发送数据的可靠性就未知了。

        实际制作第四步：添加单独供电电路，在电池插头与降压模块间使用了一个大电容，降低电压波动，防止突然上电+静电将芯片烧掉。并且，在提升功能中，掉电保存，可以通过ADC采集电压，当电压低于3.3V时，将当前的所有数据写入保存区中（eeprom模块或者用c8t6的flash模拟eeprom），由于电容作用，电压降低的时间得以延长。

实际制作第五步：融合基本功能，需要注意的是，各个外设之间不能重复，或者冲突。

实际制作第六步：系统掉电数据不丢失，可以采用EEPROM模块或者直接采用FLASH模拟eeprom（我采用的后一种），在网上有很多教程，我给上一个链接：https://www.cnblogs.com/HongYi-Liang/p/9047255.html  ，希望对大家有帮助。

实际制作第七步：保存5组数据，你可以选择设立5个数据存放区，通过数据发送的标识位，将不同数据存放到不同缓冲区。重点是，如何将数据给一一写入定时器中呢？这是重点，我采用的办法是对5组数据进行比较，将最小的数据优先写进去，等到一次闹钟触发之后，根据标志位的变化，从而写挑选写一个比较小的数据写进去的。

实际制作第八步：交流电调光调速功能。这个要求给的很模糊，后来给出，需要根据模电只是进行完成，小编搭建了一个简单电路（搜索一下，相关博客也有很多），搭配直流电转交流电的模块（贵）。

用继电器作为用电设备，演示所有功能。

5.遇到的困难以及解决方法   

困难1.文件容易弄混淆：我的解决办法是，一个工程，建一个文件夹，在各个文件下建立文本内文件，描述当前代码的进度以及实现的功能和缺点。如果只是改变了参数，那就在文本文件中写下某个参数对应的效果。如果从代码架构和编程思维上，有了改变，那么就单独建立文件夹，如此，就不容易混淆。

困难2.实现最多5组数据之间保存，并且准确应用：我的解决办法是，在数据的协议中，包含我将要发送数据的组数，据此在单片机内开辟存储空间，做到空间的高效利用。通过不同标志位区分，将数据存放到缓冲区，通过年月日数字进行冒泡排序法，然后重新弄存放数据，记录五组数据的编号，从小到大。将最小的数据存放进去，设定标志位，等到时间到来，触发中断，取消标志位，将第二小的数据存放进去，以此类推。

困难3.蓝牙设定数据与按键设定数据，是采用直接复制粘贴的关系，还是共用统一存储空间的关系呢？我采用的是后者，如果单独从编程难度上，前者更简单，但是，后者，才更接近实际工程需要，而且，C8T6的flash实在有限，不确定后续是否会增加功能。（极大考验了个人思维能力）

困难4.外观设计：无论实际怎样，外观始终都第一印象。前期忙着实现功能，不咋注重，后期才一发现，有点丑。外观设计与实际效果，最好二者兼顾。后来重新布局，才解决了这个问题。

6.精彩代码片段分享  

数据判断：

稍后留下代码链接。

7.思路亮点分析：

信息交互，采用共用数据缓存区的方式，简短，高效。

对于传输精度有要求的项目，自己设计了通信协议。

通过ADC采集到电压变化，从而提前向FLASH中写入数据，而不是每输入一次数据，就向EEPROM中写入一次数据（为了保证数据实时性，代码会非常冗余）

在OLED屏幕上设计了一些简单的界面，增加量人性化提示语，以及“功能目录”。

个人总结：一个人独立做项目，非常锻炼个人能力，编程思路清晰，整个作品的每一个细节，突然出现的问题，都能比较快速的找到解决方案，但是，就小编个人而言，这样挺耗费时间的，如果有团队，大家一起讨论，集思广益，能更简短的搞定难题，但是，也存在人到心不到的情况，值得考虑。只有难题，才会激发自己去思考，只有思考了，才能更容易获得快乐和成长。

如果工程量比较大，那么，小编建议，可以写一份操作手册，或者使用说明，当间隔几天，也能快速重新找回思路。