蓝桥杯单片机第九届省赛题详细讲解(彩灯控制器)
看之前强烈建议先自己做一遍！！！
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- 演示视频
- 题目讲解
- 完整程序
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- main.c
- iic.c
- iic.h
- 工程文件
演示视频
题目讲解
首先还是从题目的程序框图准备起。
将程序框图的PCF8591(模拟输入)，按键，数码管，EEPROM都先调试好。
然后看一下基本功能，让自己对整个流程有一个了解。再将彩灯控制的LED的四种模式准备好。这里我建议是用数组把状态保存起来
uchar LED1[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //模式1
uchar LED2[8]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; //模式2
uchar LED3[4]={0x7e,0xbd,0xdb,0xe7}; //模式3
uchar LED4[4]={0xe7,0xdb,0xbd,0x7e}; //模式4
然后继续看题，这里亮度调节需要调节pwm占空比来实现，所以先放一下，先把Rb2电压转化为4个等级。
uchar SMG_mode=0,move; //数码管模式定义,滑动变阻器Rb2定义
uchar shine_mode=0; //定义光强
void main(void)
{
move=IIC_read(PCF8591_address,Move_address); //读取Rb2电阻阻值
move=move*1.9608; //500/255 将255转换到500
if(move<125) shine_mode=1;
else if(move<250) shine_mode=2;
else if(move<375) shine_mode=3;
else shine_mode=4;
}
然后接着往下看题目。首先设置
S7：控制LED流转，所以设置一个变量控制就行。
S6：为数码管状态切换按键，同样控制一个变量来切换。由于设置的单元需要闪，所以需要用到定时器。注意还要将数据存入eeprom，注意eeprom的大小为255，所以只能将时间变小存
uchar SMG_mode=0,move; //数码管模式定义,滑动变阻器Rb2定义
uchar shine_mode=0; //定义光强
char led_mode=1; //led模式
int gap=400; //设置流转间隔
void main(void)
{
init(); //初始开发板
Timer0Init(); //定时器初始化
// threshold=IIC_read(0xA0,0x00); //上电读取EEPROM
while(1)
{
if(SMG_mode==0)//数码管全息，模式一
{
SMG[0]=SMG[1]=SMG[2]=SMG[3]=SMG[4]=SMG[5]=20;
SMG[6]=SMG[7]=20;
}
else if(SMG_mode==1) //模式控制，将模式赋值放定时器闪烁
{
SMG[0]=SMG[2]=21;
SMG[3]=20;
if(gap<1000){SMG[4]=20;
SMG[5]=gap/100;SMG[6]=gap%100/10;SMG[7]=gap%10;} //1000以下显示
else
{SMG[4]=gap/1000;SMG[5]=gap%1000/100; //1000以上显示
SMG[6]=gap%100/10;SMG[7]=gap%10;}
}
else if(SMG_mode==2)//间隔控制，将间隔赋值放定时器闪烁
{
SMG[0]=SMG[2]=21;SMG[1]=led_mode;
SMG[3]=20;
}
move=IIC_read(PCF8591_address,Move_address); //读取Rb2电阻阻值
move=move*1.9608; //500/255 将255转换到500
if(move<125) shine_mode=1;
else if(move<250) shine_mode=2;
else if(move<375) shine_mode=3;
else shine_mode=4;
SMG_output();
Dkey_scan();
}
}
//定时器中断服务函数
uchar t=0; //定时器内计数变量
bit state=0; //闪控制变量
void time0() interrupt 1
{
if((SMG_mode==1)||(SMG_mode==2))
{
t++;
if(t>=160) //800ms/5ms=160次
{
t=0;
if(state==0)
{
state=1;
switch(SMG_mode)
{
case 1:SMG[1]=led_mode;break;
case 2:
if(gap<1000){SMG[4]=20;
SMG[5]=gap/100;SMG[6]=gap%100/10;SMG[7]=gap%10;} //1000以下显示
else
{SMG[4]=gap/1000;SMG[5]=gap%1000/100; //1000以上显示
SMG[6]=gap%100/10;SMG[7]=gap%10;}
break;
}
}
else
{
state=0;
switch(SMG_mode)
{
case 1:SMG[1]=20;break;
case 2:SMG[4]=SMG[5]=SMG[6]=SMG[7]=20;break;
}
}
}
}
}
bit ledenable=0; //led工作使能
void Dkey_scan(void)
{
static uchar keybyte=0;
static uchar key;
if(((P3&0X0F)!=0X0F)&&(keybyte==0))
{
delay5ms();
if((P3&0X0F)!=0X0F)
{
keybyte=1;key=P3&0x0f;
}
}
if((keybyte==1)&&((P3&0X0F)==0X0F))
{
if((P3&0X0F)==0X0F)
{
switch(key)
{
case 0x0e: //S7
if(ledenable==0)ledenable=1;
else ledenable=0;
break;
case 0x0d: //S6
if(SMG_mode==0){SMG_mode=1;P2=0X80;P0=0xff;}//进入设置关灯
else if(SMG_mode==1)SMG_mode=2;
else if(SMG_mode==2)
{SMG_mode=0;IIC_write(AT24C02_address,0x00,led_mode);
IIC_write(AT24C02_address,0x00,(gap/100));} //保存模式和间隔
break;
case 0x0b: //S5
break;
case 0x07: //S4
break;
}
keybyte=0;
}
}
}
然后设置S5和S4两个按键。
bit ledenable=0; //led工作使能
void Dkey_scan(void)
{
static uchar keybyte=0;
static uchar key;
if(((P3&0X0F)!=0X0F)&&(keybyte==0))
{
delay5ms();
if((P3&0X0F)!=0X0F)
{
keybyte=1;key=P3&0x0f;
}
}
if((keybyte==1)&&((P3&0X0F)==0X0F))
{
if((P3&0X0F)==0X0F)
{
switch(key)
{
case 0x0e: //S7
if(ledenable==0)ledenable=1;
else ledenable=0;
break;
case 0x0d: //S6
if(SMG_mode==0)SMG_mode=1;
else if(SMG_mode==1)SMG_mode=2;
else if(SMG_mode==2)
{SMG_mode=0;IIC_write(AT24C02_address,0x00,led_mode);
IIC_write(AT24C02_address,0x00,gap);} //保存模式和间隔
break;
case 0x0b: //S5
switch(SMG_mode)
{
case 1:led_mode++;break;
case 2:gap+=100;break;
}
if(gap>=1200)gap=1200; //限幅
if(led_mode>=4)led_mode=4; //限幅
break;
case 0x07: //S4
switch(SMG_mode)
{
case 1:led_mode--;break;
case 2:gap-=100;break;
}
if(gap<=400)gap=400; //限幅
if(led_mode<=1)led_mode=1; //限幅
break;
}
keybyte=0;
}
}
}
做完这些，接下来就是调节LED模式和亮度度，当然这些肯定是都需要在定时器里进行调节的。
间隔调节就是按照规定的间隔进行亮灭，亮度调节就是对间隔里面亮的状态进行细分，就是说你亮的时候不能一直亮，要闪亮，闪亮的间隔决定亮度。
这里我拿20ms的周期的pwm，分为四个占空比，11ms/20ms，14ms/20ms，17/20ms，20ms/20ms，这样就能控制亮度，
else //led模式
{
if(ledenable==1) //led使能有效才进行
{
tt++;
if(tt>=gap)//gap到达间隔时间控制led间隔
{
tt=0;
if(state==1){state=0;}
else {state=1;num+=1;}
}
if(state==1)//亮
{
if(ttt<((shine_mode*3)+8))
{
switch(led_mode)
{
case 1:if(num>=8)num=0;led=LED1[num];break;//led1
case 2:if(num>=8)num=0;led=LED2[num];break;//led2
case 3:if(num>=4)num=0;led=LED3[num];break;//led3
case 4:if(num>=4)num=0;led=LED4[num];break;//led4
}
}
else
{
led=0xff;//模式0熄灭
}
ttt++;
if(ttt>=20)ttt=0;
}
else//灭
{
led=0xff;//模式0控制间隔设置熄灭
}
}
}
然后就是亮度等级显示了。
while((key==0x07)&&(SMG_mode==0))
{
keybyte=0;key=P3&0x0f;
SMG[6]=21;SMG[7]=shine_mode;
SMG[0]=SMG[1]=SMG[2]=SMG[3]=SMG[4]=SMG[5]=20;
SMG_output();P2=0X80;P0=led;
}
完整程序
main.c
#include iic.c
#include "iic.h"
#define DELAY_TIME 40
void IIC_write(uchar hw_address,uchar reg_address,uchar num)
{
IIC_Start();
IIC_SendByte(hw_address&0xfe);
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(reg_address);
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(num);
IIC_WaitAck();
IIC_Stop();
}
uchar IIC_read(uchar hw_address,uchar reg_address)
{
uchar num;
IIC_Start();
IIC_SendByte(hw_address&0xfe);
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(reg_address);
IIC_WaitAck();
IIC_Stop();
IIC_Start();
IIC_SendByte(hw_address|0x01);
IIC_WaitAck();
num=IIC_RecByte();
IIC_WaitAck();
IIC_Stop();
return num;
}
//
void IIC_Delay(unsigned char i)
{
do{_nop_();}
while(i--);
}
//
void IIC_Start(void)
{
SDA = 1;
SCL = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SDA = 0;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SCL = 0;
}
//
void IIC_Stop(void)
{
SDA = 0;
SCL = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SDA = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
}
//
void IIC_SendAck(bit ackbit)
{
SCL = 0;
SDA = ackbit;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SCL = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SCL = 0;
SDA = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
}
//
bit IIC_WaitAck(void)
{
bit ackbit;
SCL = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
ackbit = SDA;
SCL = 0;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
return ackbit;
}
//
void IIC_SendByte(unsigned char byt)
{
unsigned char i;
for(i=0; i<8; i++)
{
SCL = 0;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
if(byt & 0x80) SDA = 1;
else SDA = 0;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SCL = 1;
byt <<= 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
}
SCL = 0;
}
//
unsigned char IIC_RecByte(void)
{
unsigned char i, da;
for(i=0; i<8; i++)
{
SCL = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
da <<= 1;
if(SDA) da |= 1;
SCL = 0;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
}
return da;
}
iic.h
#ifndef _IIC_H
#define _IIC_H
#include "stc15f2k60s2.h"
#include "intrins.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit SDA = P2^1;
sbit SCL = P2^0;
void IIC_Start(void);
void IIC_Stop(void);
bit IIC_WaitAck(void);
void IIC_SendAck(bit ackbit);
void IIC_SendByte(unsigned char byt);
unsigned char IIC_RecByte(void);
void IIC_write(uchar hw_address,uchar reg_address,uchar num);
uchar IIC_read(uchar hw_address,uchar reg_address);
#endif
工程文件
工程文件有注释