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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
正文
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); } }
