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0 前言
1 展示
1.1 源码
1.2 演示视频
1.3 题目展示
2 CubeMX配置(第十三届省赛第二场真题)
2.1 设置下载线
2.2 HSE时钟设置
2.3 时钟树配置
2.4 生成代码设置
2.5 USART1
2.5.1 基本配置
2.5.2 NVIC
2.5.3 DMA
2.6 TIM
2.6.1 TIM2
2.6.2 TIM4
2.6.3 …目录
0 前言
1 展示
1.1 源码
1.2 演示视频
1.3 题目展示
2 CubeMX配置(第十三届省赛第二场真题)
2.1 设置下载线
2.2 HSE时钟设置
2.3 时钟树配置
2.4 生成代码设置
2.5 USART1
2.5.1 基本配置
2.5.2 NVIC
2.5.3 DMA
2.6 TIM
2.6.1 TIM2
2.6.2 TIM4
2.6.3 TIM6
3 引脚配置
4 代码相关定义、声明
4.1 变量声明
4.2 函数声明
5 主要函数
5.1 LCD
5.2 KEY
5.3 EEPROM
5.4 LED
5.5 PWM
5.6 定时器回调函数
5.7 串口回调函数 5.8 串口
5.9 上电初始化
6 测试
7 做题感受 菜狗上线~~~ 0 前言 开发板CT117E-M4(STM32G431RBT6)软件环境CubeMX Keil5涉及题目第十三届蓝桥杯嵌入式省赛第二场真题 1 展示
1.1 源码 Gitee链接 1.2 演示视频 B站链接 1.3 题目展示 2 CubeMX配置(第十三届省赛第二场真题)
2.1 设置下载线 2.2 HSE时钟设置 2.3 时钟树配置
晶振一定要改成24M晶振一定要改成24M晶振一定要改成24M主频80M 2.4 生成代码设置 2.5 USART1
2.5.1 基本配置
题目要求串口1波特率9600 2.5.2 NVIC
串口一定要使能NVIC 2.5.3 DMA
添加两个DMA即可 2.6 TIM
2.6.1 TIM2
TIM2用作PWM输出功能通过引脚PA1输出
配置成2KHz的PWM 定时器2也要使能NVIC
2.6.2 TIM4 TIM4做基准定时器10ms定时专门用来按键扫描 预分频系数80-1 重装载值10000-1 定时器4也要使能NVIC
2.6.3 TIM6
定时器65用来实现倒计时5S不开定时器6也可以用定时器4实现这里我不想让倒计时和按键有联系就多开了一个定时器配置如下 定时器6也要使能NVIC 3 引脚配置 配置8个LED PD2 outpp PC8~PC15 outpp配置4个按键 PA0、PB0、PB1、PB2 配置为上拉输入模式配置串口1 PA9 PA10PWM PA1(TIM2-CH2) 4 代码相关定义、声明
4.1 变量声明
主要的变量定义如下所示用了两个结构体一个是写参数的一个是写标志位的
/* 定义结构体 */
struct Param_TypeDef
{u32 LED_Tick; // LED定时 函数减速u32 LCD_Tick; // LCD定时 函数减速u32 RX_Tick; // RX 定时 函数减速u32 PWM_Tick; // PWM定时 函数减速u32 EEP_Tick; // EEPROM 定时u8 LED_State; // LED状态变量u16 Set_PA1_Freq; //u8 Set_PA1_Duty;u8 Shop_Num_X; // 购买数量Xu8 Shop_Num_Y; // 购买数量Yfloat Price_X; // 单价Xfloat Price_Y; // 单价Yu8 REP_X; // 库存Xu8 REP_Y; // 库存Yfloat All_Price; // 总价u8 last_rep_X; // 上次的Xu8 last_rep_Y; // 上次的Yfloat Last_Price_X; // 单价Xfloat Last_Price_Y; // 单价Y
};struct Flag_TypeDef
{bool LCD_Dir;u8 LCD_View; // LCD界面u8 Current_Platform; // 当前平台bool Key4_Press; // KEY4按下bool led2_state;
};extern struct Param_TypeDef param;
extern struct Flag_TypeDef flag;/* 定义结构体 */// 定义状态机状态
#define SHOP 0
#define PRICE 1
#define REP 2
4.2 函数声明
/* 函数声明 */
void LED_proc(void);
void LCD_Disp_proc(void);
void Key_proc_Loop(void);
void Power_Init(void); // 上电初始化
void RX_Proc(void); // 串口接收函数
void PWM_Set_Proc(void);
void EEPROM_Proc(void); 5 主要函数
5.1 LCD LCD一共有三个界面分别是购买界面、单价界面、库存界面分别题目要求到的标题和内容~ 这里的MYLCD_printf()函数是我自己封装的 // LCD显示
void LCD_Disp_proc(void)
{// 函数减速if (uwTick - param.LCD_Tick 50)return;param.LCD_Tick uwTick;// 执行任务if (flag.LCD_View SHOP){ // 购买界面MYLCD_printf(Line1, SHOP );MYLCD_printf(Line3, X:%2d , param.Shop_Num_X);MYLCD_printf(Line4, Y:%2d , param.Shop_Num_Y);}else if (flag.LCD_View PRICE){ // 单价界面MYLCD_printf(Line1, PRICE );MYLCD_printf(Line3, X:%.1f , param.Price_X);MYLCD_printf(Line4, Y:%.1f , param.Price_Y);}else if (flag.LCD_View REP){ // 库存界面MYLCD_printf(Line1, REP );MYLCD_printf(Line3, X:%2d , param.REP_X);MYLCD_printf(Line4, Y:%2d , param.REP_Y);}
} 正常的LCD显示语句每次都要使用之前清零再用sprint函数拼接字符串再调用LCD的显示函数为了显示的更加简洁我用可变参数列表封装了这三行代码~代码如下 // // 使用之前先清除显示数组再填写内容
// memset(LCD_Show_text, \0, sizeof(LCD_Show_text));
// sprintf(LCD_Show_text, LED:OFF );
// LCD_DisplayStringLine(Line5, (uint8_t *)LCD_Show_text);
void MYLCD_printf(unsigned char linex, char *format, ...)
{char LCD_Show_text[30];memset(LCD_Show_text, \0, sizeof(LCD_Show_text));va_list arg; // 定义可变参数列表数据类型的变量argva_start(arg, format); // 从format开始接收参数列表到arg变量vsprintf(LCD_Show_text, format, arg); // 使用vsprintf打印格式化字符串和参数列表到字符数组中LCD_DisplayStringLine(linex, (uint8_t *)LCD_Show_text);va_end(arg); // 结束变量arg// sprintf((char *)LCD_Show_text, str);
}
思路如下 //先清除数组的内容// 定义可变参数列表数据类型的变量arg// 从format开始接收参数列表到arg变量// 使用vsprintf打印格式化字符串和参数列表到字符数组中//LCD显示// 结束变量arg 5.2 KEY
按键处理函数使用01Stdio的按键扫描函数放在定时器4里10ms扫描一次
按键1是切换界面
按键2是购买数量注意越界回滚
按键3是购买单价注意越界回滚这个但是是浮点数这里就有说到了浮点数的2.0f其实不准确如果判断当前价格2.0了就参数回滚会出现1.9直接跳变到2.0所以我们把比较的数值改成2.01f就完美解决了~~~
按键4 计算总计串口上传数据发送完成单价清零
void Key_proc_Loop(void)
{if (bkey[1].short_flag 1){flag.LCD_View;if (flag.LCD_View 3)flag.LCD_View 0; // 三个界面bkey[1].short_flag 0;}if (bkey[2].short_flag 1){if (flag.LCD_View SHOP){ // 购买界面param.Shop_Num_X;if (param.Shop_Num_X param.REP_X) // 超过库存越界回滚成0param.Shop_Num_X 0;}else if (flag.LCD_View PRICE){ // 单价界面param.Price_X 0.1f;if (param.Price_X 2.01f) // 注意浮点数param.Price_X 1.0f; // 越界回滚}else if (flag.LCD_View REP){ // 库存界面param.REP_X;}bkey[2].short_flag 0;}if (bkey[3].short_flag 1) //{if (flag.LCD_View SHOP){ // 购买界面param.Shop_Num_Y;if (param.Shop_Num_Y param.REP_Y) // 超过库存越界回滚成0param.Shop_Num_Y 0;}else if (flag.LCD_View PRICE){ // 单价界面param.Price_Y 0.1f;if (param.Price_Y 2.01f) // 注意浮点数param.Price_Y 1.0f; // 越界回滚}else if (flag.LCD_View REP){ // 库存界面param.REP_Y;}bkey[3].short_flag 0;}if (bkey[4].short_flag 1) //{if (flag.LCD_View SHOP){ // 购买界面flag.Key4_Press 1;param.REP_X - param.Shop_Num_X;param.REP_Y - param.Shop_Num_Y;param.All_Price param.Shop_Num_X * param.Price_X param.Shop_Num_Y * param.Price_Y;memset(USART_tx_string, \0, sizeof(USART_tx_string)); // 变量清零sprintf(USART_tx_string, X:%d,Y:%d,Z:%.1f, param.Shop_Num_X, param.Shop_Num_Y, param.All_Price);HAL_UART_Transmit_DMA(huart1, (uint8_t *)USART_tx_string, strlen(USART_tx_string));// 发送完成单价清零param.Shop_Num_X 0;param.Shop_Num_Y 0;}bkey[4].short_flag 0;}
}
5.3 EEPROM
这个函数100ms调用一次在函数里判断当前值和100ms以前的值是否相等如果不相等就说明数据变化了就需要存储到EEPROM中存到对应的地址里
要存储的单价是一位浮点数乘以10变成整数存进去读取的时候不要忘记除以10即可
这里的逻辑是先判断后赋值如果先赋值后判断永远检测不出来数据跳变这里要细细品味一下有之前写的按键扫描的味道~
void EEPROM_Proc(void)
{if (uwTick - param.EEP_Tick 100)return;param.EEP_Tick uwTick;if (param.last_rep_X ! param.REP_X){EEPROM_WriteByte(0, param.REP_X); // 剩余数量XHAL_Delay(10);}if (param.last_rep_Y ! param.REP_Y){EEPROM_WriteByte(1, param.REP_Y); // 剩余数量YHAL_Delay(10);}if (param.Last_Price_X ! param.Price_X){EEPROM_WriteByte(2, (param.Price_X * 10)); // 单价XHAL_Delay(10);}if (param.Last_Price_Y ! param.Price_Y){EEPROM_WriteByte(3, (param.Price_Y * 10)); // 单价YHAL_Delay(10);}param.last_rep_X param.REP_X;param.last_rep_Y param.REP_Y;param.Last_Price_X param.Price_X;param.Last_Price_Y param.Price_Y; // 延迟赋值
}
5.4 LED
LED显示函数只需要写一次即可我们只需要修改param.LED_State这个变量就能达到控制哪一位LED亮灭的状态
LED显示多用位运算非常巧妙~
//LED驱动函数
void LED_Disp(unsigned char state)
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, 0xFF00, GPIO_PIN_SET); // 先全部熄灭 1HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, state 8, GPIO_PIN_RESET); // 点亮 0HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET); // 锁存器置高使能HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET); // 锁存器置低失能
}
// LED处理函数
void LED_proc(void)
{static u8 led1, led2;// 函数减速if (uwTick - param.LED_Tick 20)return;param.LED_Tick uwTick;led1 flag.Key4_Press 0; // 5S内是1led2 flag.led2_state 1;param.LED_State led1 | led2;LED_Disp(param.LED_State);
}
5.5 PWM 设置频率设置占空比只修改变量即可__HAL_TIM_SetAutoreload设置重装载值80分频之后是1MHz 1e6用1e6/要设置的频率就是重装载值__HAL_TIM_SetCompare设置比较值设置高电平时间即设置占空比比较值重装载值*占空比 void PWM_Set_Proc(void)
{if (uwTick - param.PWM_Tick 100)return;param.PWM_Tick uwTick;// 设置频率HAL_TIM_PWM_Start(htim2, TIM_CHANNEL_2);param.Set_PA1_Freq 2000; //2000Hz__HAL_TIM_SetAutoreload(htim2, 1e6 / param.Set_PA1_Freq - 1);// 设置占空比if (flag.Key4_Press 1) // 5S内param.Set_PA1_Duty 30; //30%占空比elseparam.Set_PA1_Duty 5; //5%占空比__HAL_TIM_SetCompare(htim2, TIM_CHANNEL_2, (1e6 / param.Set_PA1_Freq - 1) * param.Set_PA1_Duty / 100 1); //设置占空比函数
}
5.6 定时器回调函数 定时器4专门用来10ms扫描一次按键 定时器6用来处理LED的5S点亮和0.1S闪烁使用标志位判断即可这些都是常规操作~ void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{static uint16_t LED_cnt, LED_cnt2;if (htim-Instance TIM4){key_serv_double(); // 10ms按键处理}if (htim-Instance TIM6) // 10ms进入一次 处理倒计时{if (flag.Key4_Press 1){if (LED_cnt 500){LED_cnt 0;flag.Key4_Press 0;}}if ((param.REP_X 0) (param.REP_Y 0)) // 如果XY的库存都等于0{if (LED_cnt2 10){LED_cnt2 0; // 100msflag.led2_state !flag.led2_state;}}elseflag.led2_state 0;}
}
5.7 串口回调函数
// 串口的接收 回调函数
char USART_tx_string[50];
char rxdata[100];
uint8_t RX_Str_Data;
unsigned char rx_pointer; // 自己定义的指针判断接收到哪了void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{if (huart-Instance USART1) // 如果是USART1{param.RX_Tick uwTick;rxdata[rx_pointer] RX_Str_Data; // 接收到的字符串存放在这里HAL_UART_Receive_DMA(huart1, RX_Str_Data, 1); // 最后这个参数只能写1}
} 5.8 串口
void RX_Proc(void)
{if (uwTick - param.RX_Tick 50)return;param.RX_Tick uwTick;// 执行任务if (rx_pointer 1 rxdata[0] ?) // 如果收到一个数据并且是#{memset(USART_tx_string, \0, sizeof(USART_tx_string)); // 变量清零sprintf(USART_tx_string, X:%.1f,Y:%.1f, param.Price_X, param.Price_Y);HAL_UART_Transmit_DMA(huart1, (uint8_t *)USART_tx_string, strlen(USART_tx_string));}else if (rx_pointer 0){}rx_pointer 0; // 指针归位memset(rxdata, \0, sizeof(rxdata)); // 变量清零
}5.9 上电初始化 LCD初始化按键初始化定时器初始化PWM初始化串口DMA发送初始化串口DMA接收初始化检测是否第一次上电如果是第一次上电就初始化库存和单价 // 上电初始化
void Power_Init(void)
{LED_Disp(0x00); // 关掉所有LEDLCD_Init(); // LCD初始化LCD_Clear(Black);LCD_SetBackColor(Black);LCD_SetTextColor(White);LCD_DrawLine(120, 0, 320, Horizontal);LCD_DrawLine(0, 160, 240, Vertical);HAL_Delay(150);LCD_Clear(Blue);LCD_DrawRect(70, 210, 100, 100);HAL_Delay(150);LCD_Clear(Blue);LCD_DrawCircle(120, 160, 50);HAL_Delay(150);LCD_Clear(Black);LCD_SetBackColor(Black);LCD_SetTextColor(White);KEY_GPIO_Init(); // 手动初始化防止忘记配置CubeMX// 定时器初始化HAL_TIM_Base_Start_IT(htim4);HAL_TIM_Base_Start_IT(htim6); // 用于倒计时// // PWM初始化HAL_TIM_PWM_Start(htim2, TIM_CHANNEL_2); // 打开定时器2 通道2HAL_UART_Transmit_DMA(huart1, (uint8_t *)USART_tx_string, strlen(USART_tx_string));HAL_UART_Receive_DMA(huart1, RX_Str_Data, 1); // IT改为DMA// 参数初始化if (EEPROM_ReadByte(111) ! 11) // 第一次进入是不等于的{// 先执行这里的代码// 第一次就先初始化param.REP_X 10; // 库存默认10param.REP_Y 10; // 库存默认10param.Price_X 1.0;param.Price_Y 1.0f;EEPROM_WriteByte(111, 11); // 在111写111}else // 不是第一次上电{// 上电先读取EEPROMparam.REP_X EEPROM_ReadByte(0);HAL_Delay(1);param.REP_Y EEPROM_ReadByte(1);HAL_Delay(1);param.Price_X EEPROM_ReadByte(2) / 10.0;HAL_Delay(1);param.Price_Y EEPROM_ReadByte(3) / 10.0;HAL_Delay(1);}
}
6 测试
按键可以自行测试这里我只展示串口部分的效果 7 做题感受 注意浮点数的比较 2.0f与2.01f的区别看上面5.2 KEY 按键3的解释串口收发不到数据没使用rx_proc函数然后重新配置了一下TX和RX的DMA就可以使用了PWM没有输出使用定时器2通道2我写成了通道1所以没有输出...EEPROM存储的数据不能是小数试题中比较难的部分是如何判定设备是否是第一次启动以及EEPROM连续读取需要一定的时间间隔总的来说该试题还是比较简单的就剩一些常见的解题模式框架
