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目录

题目

硬件框图

功能描述

赛题分析

代码实现

LCD模块

中断（按键与计时）模块

按键模块

串口模块

---

题目

硬件框图

功能描述

基本功能

        1)测量竞赛板上电位器R37输出的模拟电压信号Vwa;，并通过LCD 实现数据的
实时显示。

        2)通过按键完成显示界面切换、参数设置等功能。

        3）支持通过串口进行参数设置的功能。

        4)通过LED指示灯完成状态指示功能。

        5)设计要求
                电压数据刷新时间:≤0.5秒。
                按键响应时间:≤0.1秒。
                根据试题要求设计合理的电压数据采样频率，并对ADC采样到的电压数据进行有效的数字滤波。

显示功能

        1)数据界面
                通过液晶屏显示三个数据项，包括:界面名称Data、电位器R37输出的电压值V和计时结果T，电压值保留小数点后2位有效数字。

        2)参数界面
                通过液晶屏显示三个数据项，包括界面名称Para、电压参数Vmax和Vmin。电压参数保留小数点后1位有效数字。

        显示说明·
                显示背景色(BackColor):黑色。

                显示前景色(TextColor):白色。

                请严格按照图示要求设计各个信息项的名称(区分字母大小写)和行列位置。

                计时结果以秒为单位，计时条件下数据实时刷新。

        计时说明
                1)当电位器R37的输出电压上升到Vmin时，开始计时，声到电压上升到Vmax结束计时。

                2)满足开始计时条件，计时时间重置为0秒，并以秒单位开始计时。

        如上图所示的电压变化曲线中，从t1时刻开始以秒为单位计时，直到t2时刻触发停止计时条件，停止计时;t3时刻重新触发计时（计时时间重置为0)，直到t4时刻停止计时。

         如上图所示的电压变化曲线中，从t1时刻开始以秒为单位计时，t2时刻再次触发计时条件，重置计时时间为0，直至t3时刻结束计时。

按键功能

        1) B1:界面切换按键．切换选择数据界面或参数界面。

        2) B2:每次按下B2按键，Vmax参数加0.1V，当参数加到3.3V，再次按下B2后返回0.0V。

        3) B3:每次按下B3按键，Vm参数加0.1V，当参数加到3.3V，再次按下B3后返回0.0V。

        4) 当设备从参数界面退出,返回数据界面时，自动判断当前设置的参数是否合理，如参数合理则使之生效，如不合理，则弃用本次设置的参数，使用进入参数界面前的原参数。

        备注:
                B2和B3按键仅在参数设置界面有效。
                要求Vmax ≥ Vmin + 1V.
                要求Vmax、Vmin可设置范围为0.0V-3.3V。

串口通信功能

        1)使用 STM32 USART2完成串口功能。

        2)通信波特率:9600bps。

        3)串口参数设置命令:“Vmax,Vmin”
                例如:“3.2,1.4”，将电压参数Vmax和Vmin分别设置为3.2V和1.4V。

                备注:示例中的双引号为字符串标识，非参数设置命令内容。

        4)如通过串口接收到的指令存在格式或逻辑错误，设备不执行该条命令。

LED指示灯功能

        1)LD1，若当前触发了计时功能，且计时尚未结束，LD1点亮，否则LD1熄灭。

        2)LD2，若通过按键设置的参数不合理，LD2点亮，直至下次设置了正确的参数后熄灭。

        3)LD3，若串口接收到格式错误指令或不满足参数合理性判断的要求时LD3点亮，直至下次接收到正确指令后熄灭。

初始状态说明
        1)上电后，默认处于数据界面。

        2)上电默认参数:

                Vmax: 3.0V

                Vmin: 1.0v

---

赛题分析

        实现看硬件框图，了解考点，本次赛题的考点除了老三样（LED，按键，LCD）以外，主要的考点就是模拟电压输入与串口通信了。

        再往下看，就能看到功能描述，就能知道本题大概方向了。主要是测量R37的模拟电压信号，然后串口有一些接收的功能要求。

        我们接着往下面看，来到LCD模块，其主要就是把每行每列的字母数值的位置确定。有需要实时显示的就要实时刷新。

        再往下的计时，就是本次考题比较核心的内容了，什么时候开始计时，什么时候结束，这两个是很好判断的，但是什么条件时是需要将计时重置为0，这个就需要注意一下了，有两种情况：第一，计时正常结束后，重新开始新一轮的计时；第二，计时开始后，未到计时结束，又重新开始计时。计时是实用中断来实现。

        按键与平常也有一些区别，就是在参数界面将参数调好之后，并不会立刻改变真实的参数值，而是需要先进性参数合理性判断，符合要求的参数变动才会保存，否则还是沿用未进行调整时的参数。

        串口模块也是用于参数设置，同样的，也需要对参数的合理性进行判断，不合理则不采用，合理则改变参数为串口接收到的数值。

        LED模块就是一些指示功能，穿插在其他模块中得以体现。

代码实现

LCD模块

        LCD模块就是将各个参数完全按照赛题上的规格来显示即可。

void disp_proc()
{
	if(view==0)
	{
		char text[30];
		sprintf(text,"      Data   ");
		LCD_DisplayStringLine(Line0, (uint8_t *)text);
		sprintf(text," V:%.2fV",R37_v);
		LCD_DisplayStringLine(Line2, (uint8_t *)text);
		
		sprintf(text," T:%ds",times);
		LCD_DisplayStringLine(Line3, (uint8_t *)text);		
	}
	else if(view==1)
	{
		char text[30];
		sprintf(text,"      Para    ");
		LCD_DisplayStringLine(Line0, (uint8_t *)text);
		sprintf(text," Vmax:%.1fV     ",max_v);
		LCD_DisplayStringLine(Line2, (uint8_t *)text);
		sprintf(text," Vmin:%.1fV     ",min_v);
		LCD_DisplayStringLine(Line3, (uint8_t *)text);
	}
}

中断（按键与计时）模块

        中断中，包含了本次赛题多个重点：R37模拟电压信号的获取，计时器计时，计时器何时开始计时，何时结束计时，何时重置计时器。外加一些LED的操作。

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(a++ >20)
	{
		R37_v = getADC(&hadc2);
		if(R37_f < min_v && R37_v >= min_v)
		{
			times = 0;
			flag_t = 1;
			TurnOn_LED(1);
		}
		else if(flag_t == 1 && R37_v < min_v)
		{
			flag_t = 0;
			TurnOff_LED(1);
		}
		else if(flag_t == 1 && R37_v >= max_v)
		{
			flag_t = 2;
			TurnOff_LED(1);
		}
		a = 0;
		R37_f = getADC(&hadc2);
		
	}
	if(flag_t == 1)
	{
		if(s++ == 100)
		{
			times++;
			s = 0;
		}
	}
	else if(flag_t == 2)
	{
		flag_t = 0;
	}
	
	if(htim->Instance==TIM3)
	{
		key[0].key_sta=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0);
		key[1].key_sta=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1);
		key[2].key_sta=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2);
		key[3].key_sta=HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0);
		
		for(int i = 0;i < 4; i++ )
		{
			switch (key[i].judge_sta)
			{
				case 0:
				{
					if(key[i].key_sta==0) 
					{
						key[i].judge_sta = 1;	//第一次判断是否按下
						key[i].key_time = 0;
					}
				}
				break;
				case 1:
				{
					if(key[i].key_sta==0)	//进入下一次定时器扫描，按键还是按下状态，那么就确认为按下，以此来消抖
					{
						key[i].judge_sta = 2;
					}
					else
						key[i].judge_sta = 0;
				}
				break;
				case 2:
				{				
					if(key[i].key_sta==1) 		//判断是否松手
					{
						if(key[i].key_time < 100)
						{
							key[i].key_flag = 1;
						}
						key[i].judge_sta = 0;		
					}
					else
					{
						key[i].key_time++;
						if(key[i].key_time > 100)				//一次扫描10毫秒，100次1000毫秒，就是判断是否长按超过1000毫秒//未松手时,就会执行相应反应
						{
							key[i].long_flag = 1;
						}
					}
				}
				break;
			}
		}
	}
}

按键模块

        按键模块包括判断按键界面上调整参数是否合理的判断，判断后参数的改动。

void key_proc()
{
	if(key[0].key_flag == 1)
	{
		if(view == 1)
		{
			if(max_v < min_v + 0.99)
			{
				max_v = max;
				min_v = min;
				TurnOn_LED(2);
			}
			else
			{
				TurnOff_LED(2);
			}
		}
		else if(view == 0)
		{
			max = max_v;
			min = min_v;
		}
		view = !view;
		LCD_Clear(Black);
		key[0].key_flag = 0;
	}
	
	if(key[1].key_flag == 1)
	{
		if(view == 1)
		{
			max_v += 0.1;
			if(max_v > 3.3)
			{
				max_v = 0;
			}
		}
		key[1].key_flag = 0;
	}
	
	if(key[2].key_flag == 1)
	{
		if(view == 1)
		{
			min_v += 0.1;
			if(max_v > 3.3)
			{
				min_v = 0;
			}
		}
		key[2].key_flag = 0;
	}

}

串口模块

        串口模块只用实现接收功能，接收并判断参数是否合理，合理就对参数进行改变，不合理参数就不做改变。

void uart_rx_proc()
{
	if(rx_pointer>0)
	{
		if(rx_pointer==7)	//如果接收到的是7个字符
		{
			sscanf(rxdata,"%c.%c,%c.%c",&max_g,&max_x,&min_g,&min_x);	//将字符串拆分
			max_g1 = atoi(&max_g);
			max_x1 = atoi(&max_x);
			min_g1 = atoi(&min_g);
			min_x1 = atoi(&min_x);
			if(max_g1 + max_x1/10 >= min_g1 +min_x1/10 +1)
			{
				max_v = max_g1 + max_x1/10;
				min_v = min_g1 +min_x1/10;
				TurnOff_LED(3);
			}
			else
			{
				TurnOn_LED(3);
			}
		}
		rx_pointer=0;
		memset(rxdata,0,30);
	}
}

---

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