蓝桥杯省赛笔记之2013省赛试题
模拟智能灌溉
设计任务及要求
1. 系统工作及初始化状态说明
1.1 自动工作状态，根据湿度数据自动控制打开或关闭灌溉设备，以 L1 点亮指示；
1.2 手动工作状态，通过按键控制打开或关闭灌溉设备，以 L2 点亮指示；
1.3 系统上电后处于自动工作状态，系统初始湿度阈值为 50%，此时若湿度低于50%，灌溉设备自动打开，达到 50%后，灌溉设备自动关闭；
1.4 灌溉设备打开或关闭通过继电器工作状态模拟。
2. 数码管单元
时间及湿度数据显示格式如图 2 所示：
0 8 - 3 0 8 0 5
时（8时） 分隔符 分（30分） 熄灭 湿度(5%)
数码管DS1 数码管DS2
图 2. 显示格式（8 点 30 分，土壤湿度 5%）
3. 报警输出单元
系统工作于手动工作状态下时，若当前湿度低于湿度阈值，蜂鸣器发出提示音，并可通过按键 S6 关闭提醒功能。
4. 功能按键
2.1 按键 S7 设定为系统工作状态切换按键；
2.2 手动工作状态下按键 S6、S5、S4 功能设定如下：
按下 S6 关闭蜂鸣器提醒功能，再次按下 S6 打开蜂鸣器提醒功能,如此循环；
S5 功能设定为打开灌溉系统；
S4 功能设定为关闭灌溉系统。
2.3 自动工作状态下按键 S6、S5、S4 功能设定如下：
S6 功能设定为湿度阈值调整按键，按下 S6 后，进入湿度阈值调整界面(如图 3所示)，此时按下 S5 为湿度阈值加 1，按下 S4 湿度阈值减 1，再次按下 S6 后，系统将新的湿度阈值保存到 EEPROM 中，并退出湿度阈值设定界面。
–8 8 8 8 5 2
图 3. 湿度阈值设定界面
5. 实时时钟
“模拟智能灌溉系统”通过读取 DS1302 时钟芯片相关寄存器获得时间，DS1302芯片时、分、秒寄存器在程序中设定为系统进行初始化设定，时间为 08 时 30 分。
6. 湿度检测单元
以电位器 Rb2 输出电压信号模拟湿度传感器输出信号，且假定电压信号与湿度成正比例关系 H 湿度 = KVRb2（K 为常数），Rb2 电压输出为 5V 时对应湿度为 99%。
7. EEPROM 存储单元
系统通过 EEPROM 存储湿度阈值，自动工作状态下，可通过按键 S6、S5、S4 设置和保存阈值信息。
8. 电路设计部分
使用 PTC 热敏电阻、场效应管、继电器及简单阻容元件设计“智能灌溉系统”中置于电机内部的过热保护电路，当电机内部温度超过 70℃，断开电机电源，设计电路原理图并简述设计思路与电路工作原理。
PTC 热敏电阻参数说明：
当温度小于 68℃时，热敏电阻阻值小于 100 欧姆;温度超过 68℃后，电阻值随温度
升高呈阶跃性增高，温度到达 70℃后，热敏电阻阻值接近 10kΩ。
笔记
- 温度测量,此处用滑动电阻器替代
- 读的函数得自己写
- EEPROM的读与写要自己写
- DS1302时钟
- 修改阈值
可以先写入读取EEPROM，烧录后，把读取的函数除去，再烧录 - 关于独立按键函数里面，可以创建变量，改变变量的值（0/1）再单独创建函数写关于此变量的程序。
- 蜂鸣器代码
P2=0XA0;P0=0X40//蜂鸣器开 - 取反符号：~
代码块
呈上代码：（代码非原创，大家可以品一品）
内插入笔者的注释，尽量详细
#include<STC15F2K60S2.H>
#include "intrins.h"
#include "iic.h"
#include "ds1302.h"
uchar code tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf,0xff};
uchar yi,er,san,si,wu,liu,qi,ba;
uchar shidu;
uchar fazhi;
extern unsigned char shijian[];
bit s6=0,jia=0,jian=0,status=0,kai=1,relay=0;
void allinit(void);
void delayms(uint ms);
void keyscan(void);
void display1(uchar yi,uchar er);
void display2(uchar san,uchar si);
void display3(uchar wu,uchar liu);
void display4(uchar qi,uchar ba);
void main(void){
allinit();
DS_init();
P2=0X80;P0=0XFE;
yi=0;er=8;san=10;si=3;wu=0;liu=11;qi=0;ba=0;
fazhi=EEPROM_read(0x10); //阈值存入0X10 也从0X10读出来
while(1){
DS_get();
shidu=AD_read(0x03); //AD转换读出当前湿度值
if(status==0){ //自动状态
if(shidu<fazhi){ //湿度小于阈值 打开继电器
P2=0XA0;P0=0X10;
}
else{ //湿度大于阈值 关闭继电器
P2=0XA0;P0=0X00;
}
if(s6==1){ //S6被按下 进入阈值调整状态
if(jia==1){
jia=0;
fazhi=fazhi+1; //阈值加一
}
if(jian==1){
jian=0;
fazhi=fazhi-1; //阈值减一
}
yi=10;er=10;san=11;si=11;wu=11;liu=11;qi=fazhi/10;ba=fazhi%10;
}
else if(s6==0){ //S6未被按下 未进入阈值调整状态
yi=shijian[2]/10;er=shijian[2]%10;san=10;
si=shijian[1]/10;wu=shijian[1]%10;liu=11;
qi=shidu/10;ba=shidu%10;
}
}
else if(status==1){ //手动状态
if((shidu<fazhi)&&(kai==0)){ //湿度小于阈值 且蜂鸣器没开
if(relay==1){P2=0XA0;P0=0X10;} //开继电器程序
else if(relay==0){P2=0XA0;P0=0X00;}//关继电器程序
}
if((shidu<fazhi)&&(kai==1)){ //湿度小于阈值 且蜂鸣器开
if(relay==1){P2=0XA0;P0=0X50;}
else if(relay==0){P2=0XA0;P0=0X40;}
}
else if(shidu>fazhi){
if(relay==1){P2=0XA0;P0=0X10;} //开继电器程序
else if(relay==0){P2=0XA0;P0=0X00;}//关继电器程序
}
yi=shijian[2]/10;er=shijian[2]%10;san=10;
si=shijian[1]/10;wu=shijian[1]%10;liu=11;
qi=shidu/10;ba=shidu%10;
}
keyscan();
display1(yi,er);
display2(san,si);
display3(wu,liu);
display4(qi,ba);
}
}
void keyscan(void){ //独立按键程序
if(P30==0){
delayms(5);
if(P30==0){
if(status==0){
status=1; //改变自动/手动模式
P2=0X80;P0=0XFD;
}
else if(status==1){
status=0;
P2=0X80;P0=0XFE;
}
}
while(!P30);
}
else if(P31==0){
delayms(5);
if(P31==0){
if(status==0){
if(s6==0){s6=1;}
else if(s6==1){s6=0;EEPROM_write(0x10,fazhi);}
}
else if(status==1){
kai=~kai; //开蜂鸣器的变量取反
}
}
while(!P31);
}
else if(P32==0){
delayms(5);
if(P32==0){
if(status==0)jia=1;//自动模式下 控制阈值加一的自变量
else if(status==1)relay=1;//手动模式下 开灌溉系统
}
while(!P32);
}
else if(P33==0){
delayms(5);
if(P33==0){
if(status==0)jian=1;//自动模式下 控制阈值减一的自变量
else if(status==1)relay=0; //手动模式下 关灌溉系统
}
while(!P33);
}
}
void allinit(void){ //单片机初始化程序
P2=0XA0;
P0=0x00;//关闭蜂鸣器继电器
P2=0X80;
P0=0XFF;//关闭LED灯
P2=0XC0;
P0=0XFF;//选择所有数码管
P2=0XFF;
P0=0XFF;//关闭多有数码管
}
void display1(uchar yi,uchar er){ //数码管显示代码
P2=0XC0;
P0=0X01;//选择第一个数码管
P2=0XFF;
P0=tab[yi];//数码管显示内容
delayms(1);
P2=0XC0;
P0=0X02;//选择第二个数码管
P2=0XFF;
P0=tab[er];//数码管显示内容
delayms(1);
}
void display2(uchar san,uchar si){
P2=0XC0;
P0=0X04;//选择第三个数码管
P2=0XFF;
P0=tab[san];//数码管显示内容
delayms(1);
P2=0XC0;
P0=0X08;//选择第四个数码管
P2=0XFF;
P0=tab[si];//数码管显示内容
delayms(1);
}
void display3(uchar wu,uchar liu){
P2=0XC0;
P0=0X10;//选择第五个数码管
P2=0XFF;
P0=tab[wu];//数码管显示内容
delayms(1);
P2=0XC0;
P0=0X20;//选择第六个数码管
P2=0XFF;
P0=tab[liu];//数码管显示内容
delayms(1);
}
void display4(uchar qi,uchar ba){
P2=0XC0;
P0=0X40;//选择第七个数码管
P2=0XFF;
P0=tab[qi];//数码管显示内容
delayms(1);
P2=0XC0;
P0=0X80;//选择第八个数码管
P2=0XFF;
P0=tab[ba];//数码管显示内容
delayms(1);
}
void delayms(uint ms){
uint i,j;
for(i=ms;i>0;i--)
for(j=845;j>0;j--);
}