蓝桥杯单片机第五届省赛题详细讲解(简易温度采集和控制装置)

看之前强烈建议先自己做一遍!!!

演示效果

题目讲解

首先还是从整个赛题的程序框图开始看起,如图。
在这里插入图片描述
再接着往下看题之前,我们首先要把程序框图里面的DS18B20,3×4矩阵按键,数码管显示先调试好。
然后接着往下看:
在这里插入图片描述
首先定义变量控制数码管显示,还有温度区间:

uchar SMG_mode=0,temp=0; //定义数码管模式和温度
uchar Tmax=99,Tmin=0; //定义最高和最低温度阈值

然后按照图把数码管显示出来:

void main(void)
{
    
    
	init(); //初始开发板
	while(1)
	{
    
    
		temp=rd_temperature(); //获取温度
		if(SMG_mode==0)
		{
    
    
			if(temp<Tmin) SMG[1]=0; //小于最小温度为区间0
			else if(temp<=Tmax) SMG[1]=1; //大于最小温度小于最大温度为区间1
			else SMG[1]=2; //大于最大温度为区间2
			SMG[0]=21;SMG[2]=21;
			SMG[3]=20;SMG[4]=20;SMG[5]=20;
			SMG[6]=temp/10;SMG[7]=temp%10;
		}
		SMG_output();
		Jkey_scan();
	}
}

做完这一步记得进行调试一下,然后进行下一步!!!
如图:

在这里插入图片描述
这是一个矩阵按键的输入程序,按下S8进入输入模式,所以要重新设置一个数码管模式,然后再进行输入和清除相应的功能。
写输入程序的时候要理解,输入就是把熄灭的地方赋值,清除就是把显示的地方熄灭,然后在把这句话转化为逻辑来写程序。
写入函数:

void Input_num(uchar num)
{
    
      //把熄灭的地方给显示,从第一个数码管开始
	if(SMG[1]==20)
	{
    
    
		SMG[1]=num;
	}
	else if(SMG[2]==20)
	{
    
    
		SMG[2]=num;
	}
	else if(SMG[6]==20)
	{
    
    
		SMG[6]=num;
	}
	else if(SMG[7]==20)
	{
    
    
		SMG[7]=num;
	}	
}

删除函数:

void Delect_num(void)
{
    
      //把不熄灭的地方给熄灭,从最后一个数码管开始
	if(SMG[7]!=20)
	{
    
    
		SMG[7]=20;
	}
	else if(SMG[6]!=20)
	{
    
    
		SMG[6]=20;
	}
	else if(SMG[2]!=20)
	{
    
    
		SMG[2]=20;
	}
	else if(SMG[1]!=20)
	{
    
    
		SMG[1]=20;
	}	
}

按键程序:

void Jkey_scan(void)
{
    
    
	unsigned char i,key;
	for(i=0x80;i>8;i >>=1)
	{
    
    
		if(i==0x80){
    
    P44=0;P42=1;P3=(~i);}
		else if(i==0x40){
    
    P44=1;P42=0;P3=(~i);}
		else {
    
    P44=1;P42=1;P3=(~i);}
		if(i==0x80){
    
    key=P3;key&=0x7f;}
		else if(i==0x40){
    
    key=P3;key&=0xbf;}
		else {
    
    key=P3;}
		if((key&0x0f)!=0x0f)
		{
    
    
			delay5ms();
			if((key&0x0f)!=0x0f)
			{
    
    
				switch(key)
				{
    
    
					case 0x7e:Input_num(0);break; //输入0
					case 0x7d:Input_num(3);break; //输入3
					case 0x7b:Input_num(6);break; //输入6
					case 0x77:Input_num(9);break; //输入9
				
					case 0xbe:Input_num(1);break; //输入1
					case 0xbd:Input_num(4);break; //输入4
					case 0xbb:Input_num(7);break; //输入7
					case 0xb7:
						if(SMG_mode==0)
						{
    
    
						SMG_mode=1;  
						SMG[1]=SMG[2]=SMG[6]=SMG[7]=20;
						}//先转换数码管显示,再把要输入的熄灭
						else 
						{
    
    
						Tmax=SMG[1]*10+SMG[2]; //再次按下,把输入的值给Tmax,Tmin
						Tmin=SMG[6]*10+SMG[7];
							if((SMG[1]==20)||(SMG[2]==20)||(SMG[6]==20)||(SMG[7]==20)||(Tmax<Tmin))
							{
    
     //当数码管由一个熄灭(每设置)或者tmax<tmin时就LED点亮和清除
								SMG[1]=SMG[2]=SMG[6]=SMG[7]=20;
								LED &=0xfd;SMG_mode=1;
							}
							else {
    
    SMG_mode=0;LED |=0x02;} //没有错误就保存关闭LED
						}break;	

					case 0xde:Input_num(2);break; //输入2
					case 0xdd:Input_num(5);break; //输入5
					case 0xdb:Input_num(8);break; //输入8
					case 0xd7:Delect_num();break; //删除
				}
			}
			while((key&0x0f)!=0x0f)
			{
    
    
				key=P3;SMG_output();//按下按键数码管仍然显示
			}
		}
	}
}

然后再看最后两个要求:
在这里插入图片描述
这里就需要使用定时器了,我们设置一个1ms的定时器;

void Timer0Init(void)		//1毫秒@11.0592MHz
{
    
    
	AUXR |= 0x80;		//定时器时钟1T模式
	TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
	TL0 = 0xCD;		//设置定时初值
	TH0 = 0xD4;		//设置定时初值
	TF0 = 0;		//清除TF0标志
	TR0 = 1;		//定时器0开始计时
	EA=1;ET0=1; //打开定时器中断
}

然后在中断服务函数进行点亮LED和继电器

uint t=0; //计时
bit state=0; //led状态值
uint ledtime=0; //定义间隔时间
void time0() interrupt 1
{
    
    
	t++;
	if(SMG_mode==0)
	{
    
    
		if(t>=ledtime) //大于等于指定时间
		{
    
    
			t=0; //计时清零
			if(state==0){
    
    state=1;LED&=0XFE;} //LED1亮
			else {
    
    state=0;LED|=0X01;} //灭
		}
	}
}

然后配合主函数进行判断:

		if(SMG_mode==0)
		{
    
     //温度判断和继电器控制
			if(temp<Tmin) {
    
    SMG[1]=0;ledtime=800;P2=0XA0;P0=0X00;} //小于最小温度为区间0 //设置时间为800
			else if(temp<=Tmax) {
    
    SMG[1]=1;ledtime=400;P2=0XA0;P0=0X00;} //大于最小温度小于最大温度为区间1,时间400
			else {
    
    SMG[1]=2;ledtime=200;P2=0XA0;P0=0X10;} //大于最大温度为区间2 时间200
			SMG[0]=21;SMG[2]=21;
			SMG[3]=20;SMG[4]=20;SMG[5]=20;
			SMG[6]=temp/10;SMG[7]=temp%10;
		}

最后修改Tmax和Tmin的值uchar Tmax=30,Tmin=20;
这样就完成了。

完整程序

main.c

#include <stc15f2k60s2.h>
#include "intrins.h"
#include "onewire.h"

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

void SMG_output(void);
void init(void);
void Delay1ms(void);
void delay5ms(void);
void Jkey_scan(void);
void Input_num(uchar num); //写入
void Delect_num(void); //删除
void Timer0Init(void);
uchar tab[]={
    
    0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,\
0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0xff,0xbf};
uchar SMG[8]={
    
    20,20,20,20,20,20,20,20};//初始显示10,全息数码管

uchar SMG_mode=0,temp=0; //定义数码管模式和温度
uchar Tmax=30,Tmin=20; //定义最高和最低温度阈值
uchar LED=0xff; //led控制变量

uint t=0; //计时
bit state=0; //led状态值
uint ledtime=0; //定义间隔时间
void main(void)
{
    
    
	init(); //初始开发板
	Timer0Init(); //初始化定时器
	while(1)
	{
    
    
		temp=rd_temperature(); //获取温度
		if(SMG_mode==0)
		{
    
     //温度判断和继电器控制
			if(temp<Tmin) {
    
    SMG[1]=0;ledtime=800;P2=0XA0;P0=0X00;} //小于最小温度为区间0 //设置时间为800
			else if(temp<=Tmax) {
    
    SMG[1]=1;ledtime=400;P2=0XA0;P0=0X00;} //大于最小温度小于最大温度为区间1,时间400
			else {
    
    SMG[1]=2;ledtime=200;P2=0XA0;P0=0X10;} //大于最大温度为区间2 时间200
			SMG[0]=21;SMG[2]=21;
			SMG[3]=20;SMG[4]=20;SMG[5]=20;
			SMG[6]=temp/10;SMG[7]=temp%10;
		}
		else if(SMG_mode==1) //设置模式
		{
    
    
			//只显示不需要要输入的
			SMG[0]=21; SMG[3]=20;SMG[4]=20;SMG[5]=21;	
		}
		P2=0X80;P0=LED; //led显示
		SMG_output();
		Jkey_scan();
	}
}

void time0() interrupt 1
{
    
    
	t++;
	if(SMG_mode==0) //模式0才生效
	{
    
    
		if(t>=ledtime) //大于等于指定时间
		{
    
    
			t=0; //计时清零
			if(state==0){
    
    state=1;LED&=0XFE;} //LED1亮
			else {
    
    state=0;LED|=0X01;} //灭
		}
	}
}

void Input_num(uchar num)
{
    
      //把熄灭的地方给显示,从第一个数码管开始
	if(SMG[1]==20)
	{
    
    
		SMG[1]=num;
	}
	else if(SMG[2]==20)
	{
    
    
		SMG[2]=num;
	}
	else if(SMG[6]==20)
	{
    
    
		SMG[6]=num;
	}
	else if(SMG[7]==20)
	{
    
    
		SMG[7]=num;
	}	
}

void Delect_num(void)
{
    
      //把不熄灭的地方给熄灭,从最后一个数码管开始
	if(SMG[7]!=20)
	{
    
    
		SMG[7]=20;
	}
	else if(SMG[6]!=20)
	{
    
    
		SMG[6]=20;
	}
	else if(SMG[2]!=20)
	{
    
    
		SMG[2]=20;
	}
	else if(SMG[1]!=20)
	{
    
    
		SMG[1]=20;
	}	
}

void Jkey_scan(void)
{
    
    
	unsigned char i,key;
	for(i=0x80;i>8;i >>=1)
	{
    
    
		if(i==0x80){
    
    P44=0;P42=1;P3=(~i);}
		else if(i==0x40){
    
    P44=1;P42=0;P3=(~i);}
		else {
    
    P44=1;P42=1;P3=(~i);}
		if(i==0x80){
    
    key=P3;key&=0x7f;}
		else if(i==0x40){
    
    key=P3;key&=0xbf;}
		else {
    
    key=P3;}
		if((key&0x0f)!=0x0f)
		{
    
    
			delay5ms();
			if((key&0x0f)!=0x0f)
			{
    
    
				switch(key)
				{
    
    
					case 0x7e:Input_num(0);break; //输入0
					case 0x7d:Input_num(3);break; //输入3
					case 0x7b:Input_num(6);break; //输入6
					case 0x77:Input_num(9);break; //输入9
				
					case 0xbe:Input_num(1);break; //输入1
					case 0xbd:Input_num(4);break; //输入4
					case 0xbb:Input_num(7);break; //输入7
					case 0xb7:
						if(SMG_mode==0)
						{
    
    
						SMG_mode=1;  
						SMG[1]=SMG[2]=SMG[6]=SMG[7]=20;
						}//先转换数码管显示,再把要输入的熄灭
						else 
						{
    
    
						Tmax=SMG[1]*10+SMG[2]; //再次按下,把输入的值给Tmax,Tmin
						Tmin=SMG[6]*10+SMG[7];
							if((SMG[1]==20)||(SMG[2]==20)||(SMG[6]==20)||(SMG[7]==20)||(Tmax<Tmin))
							{
    
     //当数码管由一个熄灭(每设置)或者tmax<tmin时就LED点亮和清除
								SMG[1]=SMG[2]=SMG[6]=SMG[7]=20;
								LED &=0xfd;SMG_mode=1;
							}
							else {
    
    SMG_mode=0;LED |=0x02;} //没有错误就保存关闭LED
						}break;	

					case 0xde:Input_num(2);break; //输入2
					case 0xdd:Input_num(5);break; //输入5
					case 0xdb:Input_num(8);break; //输入8
					case 0xd7:Delect_num();break; //删除
				}
			}
			while((key&0x0f)!=0x0f)
			{
    
    
				key=P3;SMG_output();//按下按键数码管仍然显示
			}
		}
	}
}

void Timer0Init(void)		//1毫秒@11.0592MHz
{
    
    
	AUXR |= 0x80;		//定时器时钟1T模式
	TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
	TL0 = 0xCD;		//设置定时初值
	TH0 = 0xD4;		//设置定时初值
	TF0 = 0;		//清除TF0标志
	TR0 = 1;		//定时器0开始计时
	EA=1;ET0=1; //打开定时器中断
}

void SMG_output(void)
{
    
    
	uchar i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
    
    
	P2=(P2&0X1F)|0Xc0;
	P0=(1<<i);
	P2=(P2&0X1F)|0Xe0;
	P0=tab[SMG[i]];
	Delay1ms();
	}
	P2=(P2&0X1F)|0Xc0;
	P0=0Xff;
	P2=(P2&0X1F)|0Xe0;
	P0=0Xff;	
}

void init(void)
{
    
    
	P2=(P2&0X1F)|0XA0;
	P0=0X00;
	P2=(P2&0X1F)|0X80;
	P0=0Xff;
	P2=(P2&0X1F)|0Xc0;
	P0=0Xff;
	P2=(P2&0X1F)|0Xe0;
	P0=0Xff;	
}

void Delay1ms(void)		//@11.0592MHz
{
    
    
	unsigned char i, j;

	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	i = 11;
	j = 190;
	do
	{
    
    
		while (--j);
	} while (--i);
}

void delay5ms(void)		//@11.0592MHz
{
    
    
	unsigned char i, j;

	i = 54;
	j = 199;
	do
	{
    
    
		while (--j);
	} while (--i);
}

onewire.h

#ifndef __ONEWIRE_H
#define __ONEWIRE_H

#include "stc15f2k60s2.h"

sbit DQ = P1^4;  

#define u8 unsigned char
#define u32 unsigned int
	
unsigned char rd_temperature(void);  //; ;
void Delay_OneWire(unsigned int t);
unsigned char Read_DS18B20(void);
bit init_ds18b20(void);
void Write_DS18B20(unsigned char dat);

#endif

onewire.c

#include "onewire.h"

unsigned char rd_temperature(void)
{
    
    
	u8 de,gao;
	init_ds18b20();
	Write_DS18B20(0xcc);
	Write_DS18B20(0x44);
	
	init_ds18b20();
	Write_DS18B20(0xcc);
	Write_DS18B20(0xbe);	
	
	de=Read_DS18B20();
	gao=Read_DS18B20();
	
	return((de >>4)|(gao<<4));
}

//
void Delay_OneWire(unsigned int t)  
{
    
    
	t *=8;
	while(t--);
}

//
void Write_DS18B20(unsigned char dat)
{
    
    
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
    
    
		DQ = 0;
		DQ = dat&0x01;
		Delay_OneWire(5);
		DQ = 1;
		dat >>= 1;
	}
	Delay_OneWire(5);
}

//
unsigned char Read_DS18B20(void)
{
    
    
	unsigned char i;
	unsigned char dat;
  
	for(i=0;i<8;i++)
	{
    
    
		DQ = 0;
		dat >>= 1;
		DQ = 1;
		if(DQ)
		{
    
    
			dat |= 0x80;
		}	    
		Delay_OneWire(5);
	}
	return dat;
}

//
bit init_ds18b20(void)
{
    
    
  	bit initflag = 0;
  	
  	DQ = 1;
  	Delay_OneWire(12);
  	DQ = 0;
  	Delay_OneWire(80);
  	DQ = 1;
  	Delay_OneWire(10); 
    initflag = DQ;     
  	Delay_OneWire(5);
  
  	return initflag;
}

工程文件

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