第十四届蓝桥杯单片机省赛真题(巨简代码+超级详解)

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前言

相关说明：

开发板：CT107D——IAP15F2K61S2
开发环境： Keil5
涉及题目：第十四届蓝桥杯单片机省赛真题

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一、陷阱分析

数码管忘记不足2位左侧补0；采集的湿度无效时，温湿度、采集次数、采集时间不统计，更不参与计算平均值；温度参数有边界条件；在时间回显子界面长按松开后才能清零，不松开不能清零，且采集时间、次数、平均值、最大值、储存的数据都需清零；采集湿度无效时，温度需正常显示，但不能储存；L4闪烁时，如果长按清零数据，此时无采集的温度，L4应停止闪烁；L6点亮时，如果长按清零数据，由于采集次数变为0，题目要求为≥2，L6应熄灭；触发采集后经历3s应返回原来的界面，不能返回到固定的任意界面，且3s不能内重复采集，按键操作无效；进入温湿度界面时，L1、L2应熄灭，L3点亮。

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二、代码相关定义、声明

1.变量声明

xdata unsigned long uwTick,cjTick,kTick;//单片机上电后每1ms uwTick+1，cjTick用于记录采集时间，kTick记录按键长按时间。
xdata unsigned int Key_Slow_Down,Seg_Slow_Down,Led_Slow_Down;//减速变量，Led_Slow_Down也可用于led的0.1s闪烁
xdata unsigned char seg_buf[8] = {0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff};//数码管缓存数组，用于记录段选值
xdata unsigned char wd,cjwd[255]={0},cjsd[255];//wd为当前采集的温度，后两个数组用来储存采集的数据
unsigned char uled;//Led显示的参数
unsigned char rtc[3]={13,03,05};//时间数组
unsigned char cjsj[2]={0,0};//记录发生采集的时间
unsigned char jiemian;//界面参数 0为时间界面 1为回显界面 2为参数界面
unsigned char hxjm;//回显界面参数 0为温度回显界面 1为湿度回显界面 2为时间回显界面
unsigned char flag;//采集标志位  0为未进行采集，按键操作无效 1为正在进行采集，按键操作无效
unsigned char sjwx;//数据无效标志位 0为数据有效，将采集的温度湿度写入数组 1为数据无效，不进行操作
unsigned char tmax,hmax,n;//分别为采集温度的最大值，采集湿度的最大值，采集次数
unsigned char wdcs=30;//温度参数，初始化为30
unsigned char gmdz;//AD光敏通道读取值
unsigned int freq;//当前测量555信号发生器的频率
unsigned int wd_sum,sd_sum;//已测所有温度(湿度)数据的总和
float wdpj,sdpj;//已测所有温度(湿度)数据的平均值

2.函数声明

void Key_Proc();
void Data_Proc();
void Seg_Proc();
void Led_Proc();

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三、主要函数

1.函数初始化 ：关闭蜂鸣器、定时器初始化、设置时间、消除85℃影响、开启总中断

void main(void)
{

	close();//关闭蜂鸣器，熄灭数码管
	Timer1Init();//定时器1初始化
	EA = 1;//开启总中断
	
	Set_Rtc(rtc);//设置时间
  	Freqinit();//测频初始化
	
	rd_temperature();//消除85℃影响
	Delay750ms();
	
	while(1)
	{
		Key_Proc();
		Data_Proc();
		Seg_Proc();
		Led_Proc();
	}
}

2.按键扫描：长按松开清除数据，短按切换界面，加减参数

void Key_Proc(void)
{
	static unsigned char key_old;
	unsigned char key_value, key_down,key_up;
	unsigned char i;
	
	if(Key_Slow_Down) return;
	Key_Slow_Down = 1;
	
	key_value = Key_Read();
	key_down = key_value & (key_old ^ key_value);
	key_up = ~key_value & (key_old ^ key_value);
	key_old = key_value;
	
	if(flag==0)//采集标志位为0，处于未采集状态，按键操作有效
	{
		if(key_down)
			kTick=uwTick;//有按键按下开始计时
		
		if(uwTick-kTick>2000)//长按超过2s
		{
			switch(key_up)//松开
			{
				case 9:
						if((jiemian==1)&&(hxjm==2))//时间回显子界面
						{
							for(i=0;i<=n;i++)//采集数据清零
							{
								cjwd[i]=0;
								cjsd[i]=0;
							}
							tmax=0;hmax=0;//最大值清零
							wdpj=0;sdpj=0;//平均值清零
							cjsj[0]=cjsj[1]=0;//采集时间清零
							n=0;//采集次数清零
						}
				break;
			}
		}
		else//短按
		{
			switch(key_up)
			{
				case 4:
						if(++jiemian==3)//切换界面
							jiemian=0;
						if(jiemian==1)//时间界面切换到回显界面
								hxjm=0;//处于温度回显子界面
				break;
						
				case 5:
						if(jiemian==1)//回显界面
							if(++hxjm==3)//回显子界面切换
								hxjm=0;
				break;
						
				case 8:
						if(jiemian==2)//参数界面
							if(++wdcs==100)//钳制在99
								wdcs=99;
				break;
						
				case 9:
						if(jiemian==2)//参数界面
							if(--wdcs>200)//钳制在0
								wdcs=0;
				break;
			}
		}
	}
}

3.数据采集与处理:有效性判断、禁止连续采集、3s返回界面、储存数据、比较最大值、求平均值

void Data_Proc(void)
{
	unsigned char i;
	
	if(Data_Slow_Down) return;
	Data_Slow_Down = 1;
	
	Read_Rtc(rtc);//读取时间
	gmdz=Pcf8591_Adc(0x41);//读取光敏通道值
	
	if((gmdz<30)&&(flag==0))//采集标志位为0，处于未采集状态，且光敏值较小，由明变暗
	{
		flag=1;//采集标志位设1，处于采集状态，3秒内无法再触发采集
		cjTick=uwTick;//开始计时
		wd=rd_temperature()/16;//读取当前温度
		if((freq>=200)&&(freq<=2000))//频率有效，湿度数据有效
		{
			n++;//采集次数＋1
			cjsd[n]=(unsigned char)(80/1800.0*(freq-200)+10);//湿度换算并储存
			cjwd[n]=wd;//储存温度
			cjsj[0]=rtc[0];cjsj[1]=rtc[1];//储存触发时间
			sjwx=0;//数据无效标志位设0
		}
		else//频率无效，湿度数据无效
			sjwx=1;//数据无效标志位设1
	}
	if(uwTick-cjTick>3000)//超过3秒
		flag=0;//采集标志位设0，处于未采集状态，可以进行下一次采集
	
	for(i=1;i<=n;i++)
	{
		if(cjwd[i]>tmax)//比较出温度最大值
			tmax=cjwd[i];
		wd_sum+=cjwd[i];//求出温度数据总和
		
		if(cjsd[i]>hmax)//比较出湿度最大值
			hmax=cjsd[i];
		sd_sum+=cjsd[i];//求出湿度数据总和
	}
	wdpj=1.0*wd_sum/n;//求出温度平均值
	sdpj=1.0*sd_sum/n;//求出湿度平均值
	wd_sum=0;sd_sum=0;//数据总和清零，否则影响下一次计算
}

4.数码管显示：无效字符、位不足补0、采集次数为0时要求位熄灭

void Seg_Proc(void)
{
	unsigned char seg_string[10];//储存显示的字符
	
	if(Seg_Slow_Down) return;
	Seg_Slow_Down = 1;
	
	if(flag==1)//触发采集进入温湿度界面
	{
		if(sjwx)//数据无效
			sprintf(seg_string,"E  %2d-AA",(unsigned int)wd);//显示暂存的当前温度和无效字符AA
		else//数据有效
			sprintf(seg_string,"E  %2d-%2d",(unsigned int)cjwd[n],(unsigned int)cjsd[n]);//显示储存的数据
	}
	else//时间界面、回显界面、参数界面
	{
		if(jiemian==0)//时间界面
			sprintf(seg_string,"%02d-%02d-%02d",(unsigned int)rtc[0],(unsigned int)rtc[1],(unsigned int)rtc[2]);//不足2位左侧补0	
		else if(jiemian==1)//回显界面
		{
			if(hxjm==0)//温度回显界面
			{
				if(n==0)//采集次数为0
					sprintf(seg_string,"C       ");//除标识符外其他位熄灭
				else//采集次数不为0
					sprintf(seg_string,"C %2d-%4.1f",(unsigned int)tmax,wdpj);
			}
			else if(hxjm==1)//湿度回显界面
			{
				if(n==0)//采集次数为0
					sprintf(seg_string,"H       ");//除标识符外其他位熄灭
				else//采集次数不为0
					sprintf(seg_string,"H %2d-%4.1f",(unsigned int)hmax,sdpj);
			}
			else//时间回显界面
			{
				if(n==0)//采集次数为0
					sprintf(seg_string,"F%02d     ",(unsigned int)n);//时、间隔、分位置熄灭，采集次数不足2位左侧补0
				else//采集次数不为0
					sprintf(seg_string,"F%02d%02d-%02d",(unsigned int)n,(unsigned int)cjsj[0],(unsigned int)cjsj[1]);//采集次数不足2位左侧补0
			}
		}
		else//参数界面
			sprintf(seg_string,"P     %2d",(unsigned int)wdcs);
	}
	Seg_Tran(seg_string, seg_buf);
}

6.LED显示：点亮、熄灭、闪烁

void Led_Proc(void)
{
	if(Led_Slow_Down) return;
	Led_Slow_Down = 1;
	
	if((jiemian==0)&&(flag==0))//时间界面，且未进入温湿度界面
		uled|=0x01;
	else//其他界面
		uled&=~0x01;
	if((jiemian==1)&&(flag==0))//回显界面，且未进入温湿度界面
		uled|=0x02;
	else//其他界面
		uled&=~0x02;
	if(flag)//温湿度界面
		uled|=0x04;
	else//其他界面
		uled&=~0x04;
	
	if(cjwd[n]>wdcs)//当前采集温度大于温度参数
		uled^=0x08;//L4 0.1秒闪烁
	else//不满足条件
		uled&=~0x08;//L4熄灭
	
	if(sjwx)//湿度数据无效
		uled|=0x10;
	else//下一次湿度数据有效
		uled&=~0x10;
	
	if(n>=2)//采集次数大于2时
	{
		if((cjwd[n]>cjwd[n-1])&&(cjsd[n]>cjsd[n-1]))//本次采集的温度、湿度相比上一次均升高
			uled|=0x20;
		else//不满足条件
			uled&=~0x20;
	}
	else
		uled&=~0x20;
}

7.中断服务函数

void tm1_isr() interrupt 3
{
	static unsigned char pos;//位选变量
	
	uwTick++;//按ms++
	
	if(++Key_Slow_Down == 10) Key_Slow_Down = 0;
	if(++Data_Slow_Down == 200) Data_Slow_Down = 0;
	if(++Seg_Slow_Down == 200) Seg_Slow_Down = 0;	
	if(++Led_Slow_Down == 100) Led_Slow_Down = 0;
		
	if((uwTick%1000) == 0)//每1s进入一次
	{
 		freq = ((TH0<<8)|TL0);//计算出555信号频率
 		TH0 = 0;//重置计数高8位
 		TL0 = 0;//重置计数低8位
	}
	
  	Seg_Disp(seg_buf, pos);//数码管位选函数
	if(++pos == 8) pos = 0;
	
	Led_Disp(uled);//LED显示函数
}

8.延时函数

void Delay750ms()		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_();
	_nop_();
	i = 35;
	j = 51;
	k = 182;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

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四、经验与感受 细节剖析（后续补充）

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五、链接

1.第十四届蓝桥杯单片机省赛真题PDF

2.第十三届蓝桥杯嵌入式国赛真题(基于HAL库的巨简代码＋超级详解)

3.第十三届蓝桥杯嵌入式省赛第一场真题(基于HAL库的巨简代码＋超级详解)

4.第十三届蓝桥杯嵌入式省赛第二场真题(基于HAL库的巨简代码＋超级详解)

5.第十二届蓝桥杯嵌入式省赛第一场真题(基于HAL库的巨简代码＋超级详解)