蓝桥杯单片机第三届初赛程序设计——“自动售水机”设计任务书
程序设计流程
- 综述
- 模板搭建
- 根据此题要求对模板做出的改变
- 程序设计
- IIC A/D光敏电阻板块程序设计
- 系统设计
- 主函数代码
综述
第三届初赛赛题除了基础的独立按键、数码管显示、继电器和蜂鸣器的控制、LED灯的控制以外，难度增加的部分体现在AD转换部分。需要涉及到I2C总线驱动程序的调用。
本解析不代表标准答案或官方答案，仅做分享。若有不足或是更好的写法，望在评论区进行指正！
模板搭建
基础的功能：
1、独立按键
2、数码管显示
可以独立于赛题，提前写好，适用于各类赛题，仅做修改即可。
代码（板子）：
#include 这里的模板代码有几个固定地方需要注意：
1、按键开了两个数组，keyPressFlag数组来判断是否按下，但只有按键松开的时候才会在keyPress数组中置1，是一个上升沿开关（按键按下的时候为0）。这样设计的原因在于，如果使用单数组，很容易造成——一旦按住按键不放手，程序就会进入按键函数无法跳出，影响其他程序同步运行。当数码管没有用定时器中断写的时候，也会收到按键的影响。所以这里用两个数组来进行检测，可以达到较好的效果。（某年初赛赛题恰好要求的是按键松开的时候达到某效果）
2、数码管没有用定时器来写。当然，用定时器中断来写数码管对于数字显示而言，效果会更好。但是定时器的强制中断也会给单片机的一些其他外设带来一些影响。尤其是题目需要用到定时器的时候，同时启用多个定时器可能会带来一些问题。所以这里模板采用的是传统的函数调用来写数码管显示。
3、通常赛题需要用到-符号，也就是数码管通常需要显示0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -，因此，模板里面保存的shapeOfNum[11]通常保存11个数，即11个字符。
根据此题要求对模板做出的改变
1、我们发现该题需要调用I2C通信。而在I2C通信期间，会调用P2端口。也就是说，当我们使能一些芯片的时候，需要改变P2.5-P2.7的值，如果此时直接采用
P2 = 0xXX;
这样的赋值语句，会对I2C产生干扰，也就是说我们只能改变P2端口后三位，而不能影响前面的数值。所以我们需要对模板进行修改。
void openP2(uchar num){
P2 &= 0x1f;
P2 |= (num << 5);
}
编辑这样一个函数
该函数不同于普通的P2赋值语句的区别在于，它不会影响前P2前五位的值。
比如我们要控制LED灯的时候，参照CT107D单片机原理图可以发现——
LE口对应的是Y4C，也就是要控制LED灯时，openP2函数的输入应为4，即openP2(4);
需要将showNum函数进行修改：
void showNum(){
uchar i;
for(i = 0; i < 8; i ++){
if(numGrp[i] != 11){
openP2(6);P0 = (0x01 << i);
openP2(7);P0 = shapeOfNum[numGrp[i]];
Delay1ms();
}
}
openP2(6);P0 = 0x00;
}
程序设计
IIC A/D光敏电阻板块程序设计
官方为我们提供了iic的一个c文件一个h头文件。需要在项目中导入iic.c，同时声明iic.h。
同时要注意，由于官方提供的参考驱动代码是基于52单片机的，我们需要在.c文件中将所有的延时函数扩展为原来的12倍，才能成功调用驱动。
官方提供的AT24C02芯片说明书中描述了如何用IIC读取。（此题没有涉及到E2PROM的写入，所以用读就可以了）。结合该图对函数进行设计：
uchar IICRead(uchar add){
uchar dat;
IIC_Start();
IIC_SendByte(0x90);
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(add);
IIC_WaitAck();
IIC_Stop();
IIC_Start();
IIC_SendByte(0x91);
IIC_WaitAck();
dat = IIC_RecByte();
IIC_WaitAck();
IIC_Stop();
return dat;
}
这里A/D转换的 写、读硬件地址为0x90/0x91。
而word address可以由CT107D单片机原理图上找到，AIN1对应的是光敏电阻的A/D转换，所以此处函数输入应为0x01。即add=0x01;
系统设计
在系统设计的时候，尽量避免对P2的重复操作。
比如第一次循环的时候LED1为亮，第二次循环的时候LED1仍然为亮。此时我们应该尽量避免对LED1的重复操作。换言之，就是我们的代码仅仅在某个状态发生变化的时候才进行操作。
以光敏电阻部分为例。
当电压>1.25V时灯熄灭，否则灯亮
light = IICRead(0x01);
if(light > (255 / 4)){
if(L1 == 1){
openP2(4);P0 = 0xff;
L1 = 0;
}
}
else{
if(L1 == 0){
openP2(4);P0 = 0xfe;
L1 = 1;
}
}
而总系统部分，其实就是两个模式之间的切换
1、出水显示模式
2、计价显示模式
按下s7时，实质上就是从模式2变成模式1，而按下s6时，实质上就是从模式1变成模式2。（初始化的时候其实是计价为0元的模式2）
换言之，在每次循环的时候，仅当模式发生了变换的时候，才会进行一部分操作。
if(mod == 0){
if(preMod == 1){
openP2(5);P0 = 0x10;openP2(0);
water = 0;count = 0;
Timer0Init();
ET0 = 1;
preMod = 0;
}
numGrp[4] = water / 1000;
numGrp[5] = (water / 100) % 10;
numGrp[6] = (water / 10) % 10;
numGrp[7] = water % 10;
if((keyPress[1] == 1) || (water == 9999)){
mod = 1;
}
}
else if(mod == 1){
if(preMod == 0){
openP2(5);P0 = 0x00;openP2(0);
ET0 = 0;
money = water / 2;
preMod = 1;
}
numGrp[4] = money / 1000;
numGrp[5] = (money / 100) % 10;
numGrp[6] = (money / 10) % 10;
numGrp[7] = money % 10;
if(keyPress[0] == 1){
mod = 0;
}
}
主函数代码
#include