STM32HAL库【G431】--【蓝桥杯嵌入式第十三届省赛题】第一场

2024-02-15 18:40
文章标签 蓝桥 嵌入式 stm32hal 第十三届 第一场 省赛题 g431

本文主要是介绍STM32HAL库【G431】--【蓝桥杯嵌入式第十三届省赛题】第一场，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

完整工程（百度网盘免费下载，提取码：0403）和演示视频在文章末尾，需要请移步至文章末尾。

第十三届第一场省赛题目

在这里插入图片描述

题目分析

个人观点：笔者读完题目，发现使用的模块涉及到短按按键、LED、串口、LCD。
大概注意的内容：

  1. 串口只做数据接收处理，不返回任何东西。
  2. 密码输入错误大于等于三次LED2以0.1s间隔闪烁5s后熄灭。
  3. 密码输入正确LED1点亮5s。
  4. 串口接收固定7字符的内容。

涉及模块主要代码

主要变量与结构体

struct keys//按键结构体
{uchar judge;bool sta;bool single;
};
struct keys key[4]={0,0,0};uint freq=0;//PWM输出的频率
uchar duty=0;//PWM输出的占空比
uint ntimer=0;//定时计数
uchar LED_timer=0;// LED0.1s闪烁计数
bool led_flicker=0;//LED闪烁标志位
bool over_fault=0;//次数超过3此标志位uchar password[3] = {1,2,3};//密码初始化
uchar pass_in[3] = {0,0,0};//输入的密码
char lcd_buffer[30]={0};//LCD显示缓存uchar fault_count =0;//密码错误次数计数bool scene_flag=0;//0:输入密码界面 1:密码正确跳转的界面
bool a_flag=1;//界面显示@的标志位，默认显示，按下按键就置0，不显示char Rxdata[10]={0};//串口接收数组
char Txdata[10]={0};//串口发送数组
char rxdat=0;//串口缓存
uchar rx_count=0;//串口接收计数
uchar rx_timer=0;//串口是否接收完毕时间计数
bool finish_rx_flag=0;//串口完成接收标志位

按键扫描与按键处理

由于此次赛题只涉及短按，所以相对简单。我们采用定时器每10ms进行一次按键扫描。代码如下：

void Key_Scan(void)//按键扫描
{key[0].sta = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0);key[1].sta = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1);key[2].sta = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2);key[3].sta = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0);for(uchar i=0; i<4; i++){switch (key[i].judge){case 0://状态1:判断按键是否按下{if(key[i].sta==0)key[i].judge=1;}break;case 1://状态2:按键消抖{if(key[i].sta==0)key[i].judge=2;else key[i].judge=0;}break;case 2://状态3:确认按键按下，标志位置1{if(key[i].sta==1){key[i].single=1;key[i].judge=0;}}break;}}
}
void Key_process(void)//按键处理
{if(key[0].single==1 && scene_flag==0){//利用C语言顺序执行的规则将a_flag做出的操作写到最后key[0].single=0;if(a1_flag==0)pass_in[0]++;pass_in[0]%=10;a1_flag=0;//按键开始输入，置0}else if(key[1].single==1 && scene_flag==0){key[1].single=0;if(a2_flag==0)pass_in[1]++;pass_in[1]%=10;a2_flag=0;//按键开始输入，置0}else if(key[2].single==1 && scene_flag==0){key[2].single=0;if(a3_flag==0)pass_in[2]++;pass_in[2]%=10;a3_flag=0;//按键开始输入，置0}else if(key[3].single==1){key[3].single=0;key[2].single=0;key[1].single=0;key[0].single=0;if(password[0] == pass_in[0] &&password[1] == pass_in[1]&& password[2] == pass_in[2])//判断密码是否正确{scene_flag=1;//sta界面a1_flag=a2_flag=a3_flag=1;//初始界面显示@fault_count=0;//错误次数请0LCD_Clear(Black);TIM2->ARR=500-1;TIM2->CCR2=50;//设置PWM 2khz 10%}else {a1_flag=a2_flag=a3_flag=1;fault_count++;}if(fault_count>=3)over_fault=1;memset(pass_in,0,sizeof(pass_in));}
}

LED处理

LED就是要注意，在密码输入正确后，对错误次数清零，其他的就是理清逻辑关系就好。

  1. 密码输入正确LED1点亮5s后熄灭。
  2. 密码输入错误LED2以0.1间隔闪烁5s后熄灭。
void LED_disp(uchar dis)//LED显示
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_8 |GPIO_PIN_9 |GPIO_PIN_10 |GPIO_PIN_11 |GPIO_PIN_12 |GPIO_PIN_13 |GPIO_PIN_14 |GPIO_PIN_15 ,GPIO_PIN_SET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);//LED锁存HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,dis <<8,GPIO_PIN_RESET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);//LED锁存HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);
}
void LED_proc(void)//LED处理
{if(scene_flag==1)//密码输入成功后，换界面和LED{LED_disp(0x01);if(ntimer>=500)//5s结束，返回初始密码界面{LED_disp(0x00);ntimer=0;scene_flag=0;TIM2->ARR=1000-1;TIM2->CCR2=500;//PWM 1Khz 50%}}else{if(over_fault==1)//错误次数三次以上含三次{if(led_flicker)LED_disp(0x02);else LED_disp(0x00);if(ntimer>=500){ntimer=0;over_fault=0;}//清楚超过错误次数标志位}else LED_disp(0x00);}
}

LCD显示

关于LCD要注意：

  1. 上电默认密码输入界面且B1、B2、B3显示@，按下对应按键后才是0~9循环。
    在这里插入图片描述
  2. LCD显示界面切换时，可以不用刷新屏幕或者清理某一行，可以在显示相应字符串时，后面多加几个空格覆盖就行。
  3. 密码输入正确后进入STA界面，5s后返回PSD界面时，也要显示@。
    主要代码如下：
void LCD_scene(void)//LCD显示
{if(scene_flag==0)//密码输入界面{LCD_DisplayStringLine(Line1,"       PSD");if(a1_flag)LCD_DisplayStringLine(Line3,"    B1:@      ");//初始状态，没有按下按键else {sprintf(lcd_buffer,"    B1:%d       ",pass_in[0]);LCD_DisplayStringLine(Line3,(uchar *)lcd_buffer);}if(a2_flag)LCD_DisplayStringLine(Line4,"    B2:@      ");//初始状态，没有按下按键else{sprintf(lcd_buffer,"    B2:%d       ",pass_in[1]);LCD_DisplayStringLine(Line4,(uchar *)lcd_buffer);}if(a3_flag)LCD_DisplayStringLine(Line5,"    B3:@      ");//初始状态，没有按下按键else {sprintf(lcd_buffer,"    B3:%d       ",pass_in[2]);LCD_DisplayStringLine(Line5,(uchar *)lcd_buffer);}}else//密码输入正确跳转的界面{freq = 80000000/(TIM2->PSC+1)/(TIM2->ARR+1);//计算频率duty = 100*TIM2->CCR2/(TIM2->ARR+1);//计算占空比LCD_DisplayStringLine(Line1,"       STA");sprintf(lcd_buffer,"    F:%dHz   ",freq);LCD_DisplayStringLine(Line3,(uchar *)lcd_buffer);sprintf(lcd_buffer,"    D:%d%%   ",duty);LCD_DisplayStringLine(Line4,(uchar *)lcd_buffer);}LED_proc();//调用LED处理函数
}

简单讲解一下LCD中的这段代码：

freq = 80000000/(TIM2->PSC+1)/(TIM2->ARR+1);//计算频率
duty = 100*TIM2->CCR2/(TIM2->ARR+1);//计算占空比

上述代码中：

  1. TIM2->PSC是Cudemx中的Prescaler（就是预分频系数，80-1是因为从0开始的，所以到79就是80次了）。
  2. TIM2->ARR是Cudemx中的Counter Period（就是自动重装值，也就是定时的溢出值，溢出时产生一次中断，1000-1与80-1同理）。
  3. TIM2->CCR2是Cudemx中的Pluse（就是定时器2的捕获/比较寄存器的值，因为是PWMmode1，CH polarity是High，所以当计数器的值<Pulse时，对应输出高电平，计数器的值>Pulse时，对应输出低电平）。
    在这里插入图片描述

串口处理

因为本题中串口接收的字符串相对较少，在处理串口字符串的时候就直接上条件了。没过多处理，
注意：

  1. 题目中不要求串口返回什么信息，但是我在这里返回了，方便判断是否起作用。
  2. HAL_UART_Transmit_IT（）不能连续使用，在十二届赛题中详细讲到，这里就不多讲啦。
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)//串口回调函数
{if(huart->Instance==USART1)//USB转串口对应串口1{rx_timer=0;finish_rx_flag=0;Rxdata[rx_count++] = rxdat;HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uchar *)&rxdat,1);//只能中断一次，连续接收再次打开}
}
void Usart_proc(void)//串口处理
{if(rx_count>0){if(rx_timer>=5)//50ms判断串口是不是还在接收{rx_timer=0;if(Rxdata[rx_count-1] == rxdat)finish_rx_flag=1;//接收完成}if(finish_rx_flag){finish_rx_flag=0;if(rx_count==7){if(Rxdata[3] == '-'&& Rxdata[4] >='0' && Rxdata[4] <='9' && Rxdata[5] >='0' && Rxdata[5] <='9' && Rxdata[6] >='0' && Rxdata[6] <='9' &&Rxdata[0]-'0'==password[0] &&Rxdata[1]-'0'==password[1] &&Rxdata[2]-'0'==password[2])//密码条件判断{password[0]= Rxdata[4] - '0';password[1]= Rxdata[5] - '0';password[2]= Rxdata[6] - '0';HAL_UART_Transmit_IT(&huart1,"Successfully!\r\n",sizeof("Successfully!\r\n"));while(huart1.gState != HAL_UART_STATE_READY);}else{HAL_UART_Transmit_IT(&huart1,"Error!\r\n",sizeof("Error!\r\n"));while(huart1.gState != HAL_UART_STATE_READY);}	}else {HAL_UART_Transmit_IT(&huart1,"Error!\r\n",sizeof("Error!\r\n"));while(huart1.gState != HAL_UART_STATE_READY);}rx_count=0;memset(Rxdata,0,sizeof(Rxdata));}}
}

完整功能演示

完整工程文件

总结

自己写的代码，不喜勿喷，欢迎参考呀
以上就是本次的全部内容了，笔者水平有限，仅供参考。
想联系笔者请私信就好。

这篇关于STM32HAL库【G431】--【蓝桥杯嵌入式第十三届省赛题】第一场的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/712220。

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