蓝桥杯第九届省赛试题--“彩灯控制器”
题目要求
一、 基本要求
1.1 使用 CT107D 单片机竞赛板，完成“彩灯控制器” 功能的程序设计与调
试；
1.2 设计与调试过程中，可参考组委会提供的“资源数据包”；
1.3 Keil 工程文件以准考证号命名，完成设计后，提交完整、可编译的 Keil
工程文件到服务器。
二、 硬件框图
三、 功能描述
3.1 基本功能描述
通过单片机控制 8 个 LED 指示灯按照特定的顺序（工作模式） 亮灭； 指示灯的流转间隔可通过按键调整，亮度可由电位器 RB2 进行控制； 各工作模式的流转间隔时间需在 E2PROM 中保存，并可在硬件重新上电后，自动载入。
3.2 设计说明
1） 关闭蜂鸣器、继电器等与本试题程序设计无关的外设资源；
2） 设备上电后默认数码管、 LED 指示灯均为熄灭状态；
3） 流转间隔可调整范围为 400ms-1200ms；
4） 设备固定按照模式 1、模式 2、模式 3、 模式 4 的次序循环往复运行。
3.3 LED 指示灯工作模式
1） 模式 1： 按照 L1、 L2…L8 的顺序， 从左到右单循环点亮。
2） 模式 2： 按照 L8、 L7…L1 的顺序， 从右到左单循环点亮。
3） 模式 3：
4） 模式 4：
3.4 亮度等级控制
检测电位器 RB2 的输出电压，控制 8 个 LED 指示灯的亮度，要求在 0V-5V
的可调区间内，实现 4 个均匀分布的 LED 指示灯亮度等级。
3.5 按键功能
1） 按键 S7 定义为“启动/停止”按键，按下后启动或停止 LED 的流转。
2） 按键 S6 定义为“设置”按键，按键按下后数码管进入“流转间隔”，设置界面，如下图所示：
通过按键 S6 可切换选择“运行模式” 和“流转间隔” 两个显示单元，当前被选择的显示单元以 0.8 秒为间隔亮灭。
3） 按键 S5 定义为“加”按键，在设置界面下，按下该键，若当前选择的是运行模式，则运行模式编号加 1，若当前选择的是流转间隔，则流转间隔增加 100ms。
4） 按键 S4 定义为“减”按键，在设置界面下，按下该键，若当前选择的是运行模式，则运行模式编号减 1，若当前选择的是流转间隔，则流转间隔减少 100ms。
5） 按键功能说明：
a） 按键 S4、 S5 的“ 加”、 “ 减” 功能只在“设置状态”下有效，数值的调整应注意边界属性。
b） 在非“设置状态”下，按下 S4 按键可显示指示灯当前的亮度等级， 4 个亮度等级从暗到亮，依次用数字 1、 2、 3、 4 表示； 松开S4 按键，数码管显示关闭， 亮度等级的显示格式如下图所示：
程序代码
主函数
#include "stc15f2k60s2.h"
#include "driver.h"
#include "iic.h"
#include "led.h"
#include "display.h"
unsigned char init_display[8];
unsigned char set_display[8];
unsigned char pwm_display[8];
bit led_enable;
bit smg_blink;
uchar led_value=0xff;
uchar mode_display; //显示模式
uchar PWM_VAL;
uchar set_switch; //设置选择 1 运行模式 2 流转间隔
uchar led_flash_mode=1; //led流水模式
uchar led_space=4; //led流转间隔
uchar test_2402;
void Timer0Init(); //1毫秒@11.0592MHz
void Timer1Init();
void delayms(uchar ms)
{
uint i,j;
for(i=0;i<ms;i++)
for(j=850;j>0;j--);
}
void main()
{
uchar key_value;
ALL_init();
Timer0Init();
Timer1Init();
Write_ADC(0x03);
while(1)
{
ET0=0;
test_2402=Read_2402(0x11);
if(test_2402==11)
{
led_flash_mode=Read_2402(0x00);
led_space=(Read_2402(0x01));
}
else
{
led_flash_mode=1;
led_space=4;
Write_2402(0x11,11);
delayms(5);
}
PWM_VAL=Read_ADC(0x03);
ET0=1;
init_mode();
set_mode();
led_flash();
pwm_mode();
key_value=key_init();
switch(key_value)
{
case 4:
set_mode_minus();
break;
case 5:
set_mode_add();
break;
case 6:
if(mode_display==0)
{
mode_display=1;
}
if(mode_display==1)
{
set_switch++;
if(set_switch==3)
{
set_switch=0;
mode_display=0;
}
}
break;
case 7:
led_enable=~led_enable;
break;
}
}
}
底层驱动程序
#include "driver.h"
void ALL_init() //板子初始化
{
P2=(P2&0X1F)|0XA0;
P0=0X00;
P2=(P2&0X1F)|0X80;
P0=0XFF;
P2=P2&0X1F;
}
void ledlight(uchar dat) //led
{
P0=0XFF;
P2=(P2&0X1F)|0X80;
P0=dat;
P2=P2&0X1F;
}
#define key_state0 0
#define key_state1 1
#define key_state2 2
uchar key_init() //按键
{
static uchar key_state=0;
uchar key_press, key_value=0;
key_press=P3&0X0F;
switch(key_state)
{
case key_state0:
if(key_press!=0x0f)
key_state=key_state1;
break;
case key_state1:
if(key_press!=0x0f)
{
if(key_press==0x0e) key_value=7;
if(key_press==0x0d) key_value=6;
if(key_press==0x0b) key_value=5;
if(key_press==0x07)
{
key_value=4;
if(mode_display!=1)
mode_display=2;
}
key_state=key_state2;
}
else
key_state=key_state0;
break;
case key_state2:
if(key_press==0x0f)
{
key_state=key_state0;
if(mode_display==2)
mode_display=0;
}
break;
}
return key_value;
}
led模块
只写了前面几种模式，其他模式原理相同
#include "led.h"
bit flag400ms,flag500ms,flag600ms,flag700ms,flag800ms;
bit flag900ms,flag1000ms;
bit flag1100ms,flag1200ms;
void led_flash() //led流水模式
{
unsigned char i,j,m,n,p,q,a,b;
if(led_enable) //允许led流转
{
switch(led_flash_mode)
{
case 1:
if(flag400ms)
{
flag400ms=0;
led_value=~(0x01<<i);
i++;
if(i==8)
i=0;
}
if(flag500ms)
{
flag500ms=0;
led_value=~(0x01<<j);
j++;
if(j==8)
j=0;
}
break;
case 2:
if(flag400ms)
{
flag400ms=0;
led_value=~(0x80>>m);
m++;
if(m==8)
m=0;
}
if(flag500ms)
{
flag500ms=0;
led_value=~(0x80>>n);
n++;
if(n==8)
n=0;
}
break;
case 3:
if(flag400ms)
{
flag400ms=0;
led_value=~((0x80>>p)|(0x01<<p));
p++;
if(p==4)
p=0;
}
if(flag500ms)
{
flag500ms=0;
led_value=~((0x80>>q)|(0x01<<q));
q++;
if(q==4)
q=0;
}
break;
case 4:
if(flag400ms)
{
flag400ms=0;
led_value=~((0x10>>a)|(0x08<<a));
a++;
if(a==5)
a=0;
}
if(flag500ms)
{
flag500ms=0;
led_value=~((0x10>>b)|(0x08<<b));
b++;
if(b==5)
b=0;
}
break;
}
}
}
void Timer1Init() //1毫秒@11.0592MHz
{
AUXR |= 0x40; //定时器时钟1T模式
TMOD &= 0x0F; //设置定时器模式
TL1 = 0xCD; //设置定时初值
TH1 = 0xD4; //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;
}
void timer1() interrupt 3
{
unsigned int count400ms,count500ms,count600ms,count700ms;
unsigned int count800ms,count900ms,count1000ms,count1100ms,count1200ms;
count400ms++; count500ms++; count600ms++;
count700ms++; count800ms++; count900ms++;
count1000ms++; count1100ms++; count1200ms++;
if(count400ms==400)
{
count400ms=0;
if(led_space==4)
flag400ms=1;
}
if(count500ms==500)
{
count500ms=0;
if(led_space==5)
flag500ms=1;
}
if(count600ms==600)
{
count600ms=0;
if(led_space==6)
flag600ms=1;
}
if(count700ms==700)
{
count700ms=0;
if(led_space==7)
flag700ms=1;
}
if(count800ms==800)
{
count800ms=0;
if(led_space==8)
flag800ms=1;
}
if(count900ms==900)
{
count900ms=0;
if(led_space==9)
flag900ms=1;
}
if(count1000ms==1000)
{
count1000ms=0;
if(led_space==10)
flag1000ms=1;
}
if(count1100ms==1100)
{
count1100ms=0;
if(led_space==11)
flag1100ms=1;
}
if(count1200ms==1200)
{
count1200ms=0;
if(led_space==12)
flag1200ms=1;
}
}
数码管显示模块
#include "display.h"
#include "driver.h"
#include "iic.h"
unsigned char code SMG_TAB[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};
unsigned char SMG_WEI[]={0X01,0X02,0X04,0X08,0X10,0X20,0X40,0X80};
void delay_ms(uchar ms)
{
uint i,j;
for(i=0;i<ms;i++)
for(j=850;j>0;j--);
}
void init_mode() //初始显示状态
{
init_display[0]=0x00; init_display[1]=0x00;
init_display[2]=0x00; init_display[3]=0x00;
init_display[4]=0x00; init_display[5]=0x00;
init_display[6]=0x00; init_display[7]=0x00;
}
void pwm_mode() //显示PWM
{
pwm_display[0]=0x00; pwm_display[1]=0x00;
pwm_display[2]=0x00; pwm_display[3]=0x00;
pwm_display[4]=0x00; pwm_display[5]=0x00;
pwm_display[6]=0x40; pwm_display[7]=SMG_TAB[PWM_VAL];
}
void set_mode_add() //加
{
if(mode_display==1)
{
if(set_switch==1)
{
led_flash_mode++;
if(led_flash_mode==5)
led_flash_mode=1;
Write_2402(0x00,led_flash_mode);
delay_ms(5);
}
if(set_switch==2)
{
led_space++;
if(led_space==13)
led_space=4;
Write_2402(0x01,led_space);
delay_ms(5);
}
}
}
void set_mode_minus() //减
{
if(mode_display==1) //设置界面
{
if(set_switch==1) //流水模式
{
if(led_flash_mode>1)
led_flash_mode--;
Write_2402(0x00,led_flash_mode);
delay_ms(5);
}
if(set_switch==2) //流水间隔
{
if(led_space>4)
led_space--;
Write_2402(0x01,led_space);
delay_ms(5);
}
}
}
void set_mode() //设置显示
{
set_display[0]=0x40;
set_display[2]=0x40; set_display[3]=0x00;
if(smg_blink)
{
if(set_switch==1)
set_display[1]=SMG_TAB[led_flash_mode];
if(set_switch==2)
{
if(led_space>9)
set_display[4]=SMG_TAB[led_space/10];
else
set_display[4]=0x00;
set_display[5]=SMG_TAB[led_space%10];
set_display[6]=SMG_TAB[0];
set_display[7]=SMG_TAB[0];
}
}
else
{
if(set_switch==1)
set_display[1]=0x00;
else
set_display[1]=SMG_TAB[led_flash_mode];
if(set_switch==2)
{
set_display[4]=0x00;
set_display[5]=0x00;
set_display[6]=0x00;
set_display[7]=0x00;
}
else
{
if(led_space>9)
set_display[4]=SMG_TAB[led_space/10];
else
set_display[4]=0x00;
set_display[5]=SMG_TAB[led_space%10];
set_display[6]=SMG_TAB[0];
set_display[7]=SMG_TAB[0];
}
}
}
void Timer0Init() //1毫秒@11.0592MHz
{
AUXR |= 0x80; //定时器时钟1T模式
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TL0 = 0xCD; //设置定时初值
TH0 = 0xD4; //设置定时初值
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 1; //定时器0开始计时
EA=1;
ET0=1;
}
void timer0() interrupt 1
{
uchar i;
uchar smg_count;
uchar hightime,hight_count;
uint set_count;
smg_count++;
set_count++;
hight_count++;
hight_count=hight_count&0x0f; //最大计数到15
if(smg_count==3)
{
smg_count=0;
P2=(P2&0X1F)|0XC0; P0=0X00;
P2=(P2&0X1F)|0XC0; P0=SMG_WEI[i];
P2=P2&0X1F;
if(mode_display==0)
{
P2=(P2&0X1F)|0XE0;
P0=~init_display[i];
P2=P2&0X1F;
}
if(mode_display==1)
{
P2=(P2&0X1F)|0XE0;
P0=~set_display[i];
P2=P2&0X1F;
}
if(mode_display==2)
{
P2=(P2&0X1F)|0XE0;
P0=~pwm_display[i];
P2=P2&0X1F;
}
i++;
if(i==8)
i=0;
}
if(set_count==400)
{
set_count=0;
smg_blink=~smg_blink;
}
hightime=PWM_VAL*PWM_VAL;
if(hight_count<hightime)
ledlight(led_value);
else
ledlight(0xff);
}
EEPROM模块
/*
程序说明: IIC总线驱动程序
软件环境: Keil uVision 4.10
硬件环境: CT107单片机综合实训平台(12MHz)
日 期: 2011-8-9
*/
#include "iic.h"
//总线启动条件
void IIC_Start(void)
{
SDA = 1;
SCL = 1;
somenop;
SDA = 0;
somenop;
SCL = 0;
}
//总线停止条件
void IIC_Stop(void)
{
SDA = 0;
SCL = 1;
somenop;
SDA = 1;
}
/*IIC总线协议规定，每传送一个字节数据后，都要有一个应答信号，以确定数据传送是否被对方收到，
应答信号由接收设备产生，在SCL为高电平期间，接收设备将SDA拉为低电平表示数据传输正确，即产生了应答。*/
//应答位控制
void IIC_Ack(unsigned char ackbit) //当ackbit为1时，表示单片机对从设备发送来数据的应答
//当ackbit为0时，表示主机接收了最后一个字节，因此不再应答，结束通信
{
if(ackbit)
{
SDA = 0;
}
else
{
SDA = 1;
}
somenop;
SCL = 1;
somenop;
SCL = 0;
SDA = 1;
somenop;
}
//等待应答
bit IIC_WaitAck(void)
{
SDA = 1;
somenop;
SCL = 1;
somenop;
if(SDA) //在SCL为高电平期间，因为接收设备未将SDA拉低，所以默认未接收到应答，结束IIC通信
{
SCL = 0;
IIC_Stop();
return 0;
}
else //接收到应答，返回1，继续下一个数据字节的传输
{
SCL = 0;
return 1;
}
}
//通过I2C总线发送数据
void IIC_SendByte(unsigned char byt)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
if(byt&0x80)
{
SDA = 1;
}
else
{
SDA = 0;
}
somenop;
SCL = 1;
byt <<= 1;
somenop;
SCL = 0;
}
}
//从I2C总线上接收数据
unsigned char IIC_RecByte(void)
{
unsigned char da;
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
SCL = 1;
somenop;
da <<= 1;
if(SDA)
da |= 0x01;
SCL = 0;
somenop;
}
return da;
}
void Write_ADC(unsigned char dat)
{
IIC_Start();
IIC_SendByte(0x90);
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(dat);
IIC_WaitAck();
IIC_Stop();
}
unsigned char Read_ADC(unsigned char dat)
{
unsigned char temp,pwm,val;
IIC_Start();
IIC_SendByte(0x90);
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(dat);
IIC_WaitAck();
IIC_Start();
IIC_SendByte(0x91);
IIC_WaitAck();
temp=IIC_RecByte();
IIC_Ack(0);
IIC_Stop();
val=(temp*50)/255;
if((val>=38)&&(val<=50))
pwm=4;
else if((val>=26)&&(val<38))
pwm=3;
else if((val>=14)&&(val<26))
pwm=2;
else //if((val>=0)&&(val<14))
pwm=1;
return pwm;
}
void Write_2402(unsigned char addr, unsigned char dat)
{
IIC_Start();
IIC_SendByte(0xa0);
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(addr);
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(dat);
IIC_WaitAck();
IIC_Stop();
}
unsigned char Read_2402(unsigned char dat)
{
unsigned char temp;
IIC_Start();
IIC_SendByte(0xa0);
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(dat);
IIC_WaitAck();
IIC_Start();
IIC_SendByte(0xa1);
IIC_WaitAck();
temp=IIC_RecByte();
IIC_Ack(0);
IIC_Stop();
return temp;
}
以上就是代码全部内容，欢迎交流，共同学习~