第十届蓝桥杯嵌入式省赛程序设计题（HAL库版）

2024-03-30 14:18
文章标签 蓝桥 嵌入式 程序设计 hal 省赛 第十届 库版

本文主要是介绍第十届蓝桥杯嵌入式省赛程序设计题（HAL库版），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！

蓝桥杯嵌入式（HAL库版）省赛系列文章

第六届蓝桥杯嵌入式省赛程序设计题（HAL库版）
第九届蓝桥杯嵌入式省赛程序设计题（HAL库版）
第十一届蓝桥杯嵌入式省赛程序设计题（HAL库版）
第十三届蓝桥杯嵌入式省赛程序设计题（HAL库版）

第十届蓝桥杯嵌入式省赛程序设计题（HAL库版）

  • 蓝桥杯嵌入式（HAL库版）省赛系列文章
  • 前言
  • 一、赛题要求
    • 1.硬件框图
    • 2.功能描述
  • 二、配置工程
    • 1.配置流程
      • 1.1选择芯片
      • 1.2配置引脚
      • 1.3配置时钟
      • 1.4建立工程
  • 三、软件实现（模块化编程）
    • 1. 按键扫描
    • 2. 按键控制电压参数改变（配合扫描函数使用）
    • 3. 按键控制指示灯序号改变（配合扫描函数使用）
    • 4. 读取ADC数值（启动->读取->返回）
    • 5. 上限报警
    • 6. 下限报警
    • 7. 正常工作情况
    • 8. 数据显示界面
    • 9. 参数设置界面
    • 10. 界面切换
  • 总结

前言

报名参加蓝桥杯嵌入式组别，通过做往年省赛例题的方式进行能力整体提升，需要的小伙伴可以简单看一下哈，写的不好，还请大家多多包涵，欢迎大佬指出问题！
需要其他届赛题的朋友可以从顶部链接直达喔！
闲话少说，进入正题！

一、赛题要求

1.硬件框图

硬件框图

2.功能描述

基本功能数据显示界面
参数配置界面
参数配置界面要求
按键功能B1
按键功能B2
按键功能B3、B4
要求
初始状态：

  1. 默认输出提醒指示灯。
    超过上限提醒指示灯：LD1
    低于下限提醒指示灯：LD2
  2. 默认电压阈值参数。
    电压的上限值：2.4V
    电压的下限值：1.2V

根据上述任务要求，使用STM32CubeMX生成Keil文件进行程序编写。

二、配置工程

1.配置流程

使用STM32CubeMX的流程可以概括为四个步骤，分别为：选择芯片、配置引脚、配置时钟、建立工程

1.1选择芯片

蓝桥杯嵌入式平台所使用的芯片为STM32G431RBTx，故我们进行搜索并建立工程。
在这里插入图片描述

1.2配置引脚

LED灯由PC8-PC15控制，低电平点亮，由PD2引脚控制锁存，低电平变为高电平开锁，高电平变为低电平上锁，设置引脚模式为输出模式。在这里插入图片描述
开发板上共配备了4个按键，分别连接在PB0，PB1，PB2，PA0引脚上，设置引脚模式为输入模式。在这里插入图片描述
由于题目中设计电压测量，故需要配置ADC，参考原理图可知，R37与PB15相连，PB15为ADC2_IN15在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

1.3配置时钟

时钟配置这里考虑到芯片最高频率为170MHz，所以我直接选择将HCLK一栏设置为最大值170MHz在这里插入图片描述

1.4建立工程

一定要将Toolchain/IDE更改为MDK-ARM，版本号根据大家的实际情况确定即可
在这里插入图片描述
这里我勾选的是只将必要的库文件粘贴过来，可以减小工程建立的大小。
在这里插入图片描述
至此，建立工程阶段结束，可以开始写代码啦！

三、软件实现（模块化编程）

1. 按键扫描

uint8_t Key_Scan(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_PIN)
{if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOx,GPIO_PIN) == RESET){while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOx,GPIO_PIN) == RESET);return 2;}elsereturn 1;
}

2. 按键控制电压参数改变（配合扫描函数使用）

void Key_Volt_Change(double *Volt)
{if (Key_Scan(B3_Plus_GPIO_Port,B3_Plus_Pin) == 2){*Volt += 0.3;if(*Volt >= 3.3)*Volt = 3.3;}if(Key_Scan(B4_Minus_GPIO_Port,B4_Minus_Pin) == 2){*Volt -= 0.3;if(*Volt <= 0)*Volt = 0;}
}

3. 按键控制指示灯序号改变（配合扫描函数使用）

void Key_LD_Change(uint16_t *LD)
{if (Key_Scan(B3_Plus_GPIO_Port,B3_Plus_Pin) == 2){*LD += 1;if(*LD >= 8)*LD = 8;}if(Key_Scan(B4_Minus_GPIO_Port,B4_Minus_Pin) == 2){*LD -= 1;if(*LD <= 1)*LD = 1;}
}

4. 读取ADC数值（启动->读取->返回）

double Get_ADC(void)
{HAL_ADC_Start(&hadc2);						//启动ADC2adc = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);		//定义变量adc，用于获取ADC2的值return (adc*3.3/4096);						//函数返回值为adc*3.3/4096，3.3V为最大电压值，4096为12位的LSB
}

5. 上限报警

void LD_Upper_Warning(uint8_t Upper)
{GPIOC -> ODR = ~(0x0001 << (Upper + 7));HAL_GPIO_WritePin(LD_Control_GPIO_Port,LD_Control_Pin,GPIO_PIN_SET);HAL_GPIO_WritePin(LD_Control_GPIO_Port,LD_Control_Pin,GPIO_PIN_RESET);HAL_Delay(200);HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_All,GPIO_PIN_SET);HAL_GPIO_WritePin(LD_Control_GPIO_Port,LD_Control_Pin,GPIO_PIN_SET);HAL_GPIO_WritePin(LD_Control_GPIO_Port,LD_Control_Pin,GPIO_PIN_RESET);
}

6. 下限报警

void LD_Lower_Warning(uint8_t Lower)
{GPIOC -> ODR = ~(0x0001 << (Lower + 7));HAL_GPIO_WritePin(LD_Control_GPIO_Port,LD_Control_Pin,GPIO_PIN_SET);HAL_GPIO_WritePin(LD_Control_GPIO_Port,LD_Control_Pin,GPIO_PIN_RESET);HAL_Delay(200);HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_All,GPIO_PIN_SET);HAL_GPIO_WritePin(LD_Control_GPIO_Port,LD_Control_Pin,GPIO_PIN_SET);HAL_GPIO_WritePin(LD_Control_GPIO_Port,LD_Control_Pin,GPIO_PIN_RESET);
}

7. 正常工作情况

void LD_Normal()
{HAL_GPIO_WritePin(LD_Control_GPIO_Port,LD_Control_Pin,GPIO_PIN_SET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_All,GPIO_PIN_SET);HAL_GPIO_WritePin(LD_Control_GPIO_Port,LD_Control_Pin,GPIO_PIN_RESET);
}

8. 数据显示界面

if(KEYB1_FLAG == 0){LCD_SetBackColor(Blue);LCD_SetTextColor(White);LCD_DisplayStringLine(Line0,(uint8_t*)"                    ");LCD_DisplayStringLine(Line1,(uint8_t*)"       Main         ");LCD_DisplayStringLine(Line2,(uint8_t*)"                    ");LCD_DisplayStringLine(Line3,(uint8_t*)"                    ");LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)"  Volt:             ");LCD_DisplayStringLine(Line5,(uint8_t*)"                    ");LCD_DisplayStringLine(Line6,(uint8_t*)"                    ");LCD_DisplayStringLine(Line7,(uint8_t*)"                    ");LCD_DisplayStringLine(Line8,(uint8_t*)"                    ");LCD_DisplayStringLine(Line9,(uint8_t*)"                    ");V = Get_ADC();sprintf(ADC_TEXT,"  Volt:%.2fV        ",V);LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)ADC_TEXT);if( V >= Max_Volt){LCD_DisplayStringLine(Line6,(uint8_t*)"  Status:Upper      ");LD_Upper_Warning();}if( V < Max_Volt && V > Min_Volt){LCD_DisplayStringLine(Line6,(uint8_t*)"  Status:Normal     ");LD_Normal();}if( V <= Min_Volt){LCD_DisplayStringLine(Line6,(uint8_t*)"  Status:Lower      ");LD_Lower_Warning();}if(Key_Scan(B1_Setting_GPIO_Port,B1_Setting_Pin) ==2){KEYB1_FLAG += 1;}}

9. 参数设置界面

else{if(Key_Scan(B2_Selection_GPIO_Port,B2_Selection_Pin) == 2)KEYB2_FLAG += 1;if(KEYB2_FLAG > 4)KEYB2_FLAG = 0;LCD_SetBackColor(White);LCD_SetTextColor(Blue);LCD_DisplayStringLine(Line0,(uint8_t*)"                    ");LCD_DisplayStringLine(Line1,(uint8_t*)"      Setting       ");LCD_DisplayStringLine(Line2,(uint8_t*)"                    ");LCD_DisplayStringLine(Line5,(uint8_t*)"                    ");LCD_DisplayStringLine(Line8,(uint8_t*)"                    ");LCD_DisplayStringLine(Line9,(uint8_t*)"                    ");sprintf(LCD_TEXT,"  Max Volt:%.2fV       ",Max_Volt);if(KEYB2_FLAG == 1){LCD_SetBackColor(Green);LCD_DisplayStringLine(Line3,(uint8_t*)LCD_TEXT);LCD_SetBackColor(White);Key_Volt_Change(&Max_Volt);}elseLCD_DisplayStringLine(Line3,(uint8_t*)LCD_TEXT);sprintf(LCD_TEXT,"  Min Volt:%.2fV       ",Min_Volt);if(KEYB2_FLAG == 2){LCD_SetBackColor(Green);LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)LCD_TEXT);LCD_SetBackColor(White);Key_Volt_Change(&Min_Volt);}elseLCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)LCD_TEXT);sprintf(LD_TEXT,"  Upper:LD%d            ",Upper);if(KEYB2_FLAG == 3){LCD_SetBackColor(Green);LCD_DisplayStringLine(Line6,(uint8_t*)LD_TEXT);LCD_SetBackColor(White);Key_LD_Change(&Upper);}elseLCD_DisplayStringLine(Line6,(uint8_t*)LD_TEXT);sprintf(LD_TEXT,"  Lower:LD%d            ",Lower);if(KEYB2_FLAG == 4){LCD_SetBackColor(Green);LCD_DisplayStringLine(Line7,(uint8_t*)LD_TEXT);LCD_SetBackColor(White);Key_LD_Change(&Lower);}elseLCD_DisplayStringLine(Line7,(uint8_t*)LD_TEXT);if(Key_Scan(B1_Setting_GPIO_Port,B1_Setting_Pin) ==2){KEYB1_FLAG += 1;}if(Upper == Lower){LCD_SetTextColor(Red);LCD_DisplayStringLine(Line5,(uint8_t*)"  LD Conflicted!    ");}elseLCD_DisplayStringLine(Line5,(uint8_t*)"                    ");}

10. 界面切换

if(KEYB1_FLAG >1)KEYB1_FLAG = 0;

总结

通过上述代码基本可以实现任务的全部要求，但存在频繁闪烁的问题，我也不是很清楚是因为硬件原因还是软件原因，还望各路大佬指出！

如果需要全部代码可以直接私信我哈，文章已经很长啦，就不放全部代码啦！希望与各位小伙伴一同进步呀！

这篇关于第十届蓝桥杯嵌入式省赛程序设计题（HAL库版）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/861717。

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