ブルーブリッジカップMCU|特別トレーニングケース[Advanced07]PCF8591をベースにした電圧信号検出器

【1】タイトル要件

新しいプロジェクトを作成し、I / Oモードでコードを記述し、CT107DMCU包括的なトレーニングプラットフォームに次の機能を実装します。

1.IICバスの基になるドライバーコードファイルをプロジェクトに正しく移植します。

2. J5をBTNモード構成し、 S4S5、およびS6を独立したボタンとして設定します。

3.システムの電源がオンになった後、電圧パラメータ3.00Vで、アラームカウント0です。シングルチップマイクロコンピュータは、 PCF8591チップのAIN3チャネルの入力電圧を周期的にサンプリングし、電圧を電圧パラメータと比較しますサンプリング電圧が電圧パラメータより低くなると、アラームタイミングが開始され、アラームカウント値は毎秒1ずつ累積されます。アラームが2秒以上続くと、L1が点灯します。4秒を超えると、L1L2が点灯し、6秒を超えると、L1L2L3が点灯し、L8が周期的に点滅始めます。 、1秒間点灯し、1秒間消灯します。サンプリング電圧が電圧パラメータ以上になるまで、アラームタイマーが解放され、アラームタイマーが0にクリアされ、すべてのインジケータがオフになり、2番目のフラッシュが停止します。

3.電圧データパラメータ設定アラームカウントの3つのインターフェースがデジタルチューブを介して実現されます。システムの電源がオンになると、デフォルトで電圧データインターフェイスで動作します。次の図に示すように、電圧データはPCF8591チップのAIN3チャネルのリアルタイム電圧です。


下図のように         、電圧データインターフェースのS4ボタンを押してパラメータ設定インターフェースに入ります。このインターフェースでのみ、 S5ボタンとS6ボタンが有効です。S5ボタンを押すと、電圧パラメータが0.5V減少し、 0.00Vに減少した後、もう一度S5を押して5.00Vに戻ります。S6ボタンを押すと、電圧パラメータが0.5V増加し、 5.00Vに増加した後、を押します。再びS6で0.00Vに戻ります。_

次の図に示すように        、パラメータ設定インターフェイスのS4ボタンを押して、アラームカウントインターフェイスに入ります。アラームカウントは2桁のデジタルチューブを使用し、未使用の桁はオフで、最大値は99になります。 99、それは停止し、もはや蓄積しません。

         アラームカウントインターフェースのS4ボタンを押して電圧データインターフェースに戻り、このようにインターフェース切り替えます。

【ヒント】:

IICインターフェースの基本原理は、このブログで見ることができます:「[BlueBridge Cup MCU Advanced Strengthening-01] IIC BusInterfaceTechnologyBasics」

PCF8591の基本原理は、このブログで見ることができます:「[BlueBridge Cup MCUAdvancedEnhancement-02]PCF8591の基本原理とA/D変換アプリケーション」

[2]コアソースコードの分析

/*==================蓝桥杯单片机特训==================
【进阶06】:基于PCF8591的DAC模拟电压输出
**平  台:CT107D单片机综合实训平台
**模  式:IO模式
**底层驱动文件:2022年竞赛资源数据包提供的文件
**设  计:欧浩源(小蜜蜂老师,[email protected]
**时  间:2022-04-05
**更多详见:www.xmf393.com
====================================================*/

#include "reg52.h"
#include "iic.h"

sbit S4 = P3^3;
sbit S5 = P3^2;
sbit S6 = P3^1;

//定义动态显示中单个数码管点亮时长
#define TSMG	500
//-------共阳数码管的段码编码表(无小数点)--------
//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F - .
unsigned char code SMG_NoDot[18]={0xc0,0xf9,
	  0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,
    0x88,0x80,0xc6,0xc0,0x86,0x8e,0xbf,0x7f};
//-------共阳数码管的段码编码表(带小数点)--------
//0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
unsigned char code SMG_Dot[10]={0x40,0x79,
		0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10};
//-----------------------------------------------

unsigned int adc_value = 0;			//AIN3的采样数据
float adc_volt = 0;					//AIN3的换算电压
unsigned int smg_volt = 0;			//AIN3的显示电压
unsigned int param = 300;		    //电压参数,3.00V
unsigned char stat_smg = 1;			//当前显示界面标志
unsigned char num = 0;				//报警计数变量
unsigned int count_t = 0;
unsigned char stat_led = 0xff;      //LED灯控制状态
unsigned char F_shan = 0;           //启动秒闪灯标志
unsigned char F_time = 0;           //启动报警计时标志

/*====锁存器设置和数码管显示的代码参考前面的案例====*/
//=================系统信息数码管显示=================
void DisplaySMG_Info()
{
	switch(stat_smg)
	{
		//电压数据界面
		case 1:
		DisplaySMG_Bit(7,SMG_NoDot[smg_volt	% 10]);
		DisplaySMG_Bit(6,SMG_NoDot[(smg_volt / 10) % 10]);		
		DisplaySMG_Bit(5,SMG_Dot[smg_volt / 100]);				
		//提示符:U---->0xC1
		DisplaySMG_Bit(0,0xc1);	
		break;
		//参数设置界面
		case 2:
			DisplaySMG_Bit(7,SMG_NoDot[param	% 10]);
			DisplaySMG_Bit(6,SMG_NoDot[(param / 10) % 10]);		
			DisplaySMG_Bit(5,SMG_Dot[param / 100]);				
			//提示符:P---->0x8C
			DisplaySMG_Bit(0,0x8c);	
		break;
		//报警计数界面
		case 3:
			DisplaySMG_Bit(7,SMG_NoDot[num	% 10]);
			if(num / 10 != 0)
			{
				DisplaySMG_Bit(6,SMG_NoDot[num / 10]);		
			}				
			//提示符:S---->0x92
			DisplaySMG_Bit(0,0x92);	
		break;
		
	}
}
//===================定时器T0初始化===================
void Init_Timer0()
{
  //定时器计数初值设置:50ms
  TH0 = (0 - 50000) / 256;
  TL0 = (0 - 50000) % 256;
	TMOD = 0x01;	//T0的定时模式1:16位不可重装模式
  ET0 = 1;          //使能定时器0中断
  EA = 1;           //打开总中断
  TR0 = 1;          //启动定时器0
}
//===============定时器T0的中断服务函数================
void Service_Timer0() interrupt 1
{
  TH0 = (0 - 50000) / 256;
  TL0 = (0 - 50000) % 256;	

	if(F_time == 1)						//启动报警计时
	{
		count_t++;						//50ms单位定时累计
		
		if(count_t % 20 == 0)			//1秒时长
		{
			if(num != 99)				//没有到达最大值99前
			{
				num++;					//报警计数累计
			}
			if(F_shan == 1)				//启动秒闪功能
			{
				if((stat_led & 0x80) == 0x80)
				{
					stat_led &= ~0x80;	//点亮L8灯
				}
				else
				{
					stat_led |= 0x80;	//熄灭L8灯
				}
			}
		}
		
		if(count_t > 120)				//超过6秒
		{
			stat_led &= ~0x07;			//点亮L1 L2 L3
			F_shan = 1;
		}
		else if(count_t > 80)   	    //超过4秒
		{
			stat_led &= ~0x03;			//点亮L1 L2
		}
		else if(count_t > 40)			//超过2秒
		{
			stat_led &= ~0x01;			//点亮L1
		}
		else
		{
			stat_led = 0xff;
		}
	}
}
//===============PCF8591电压采样处理函数===============
unsigned char Read_PCF8591_AIN3()
{
	unsigned char tmp;
	IIC_Start();					
	IIC_SendByte(0x90);			//PCF8591的写设备地址 
	IIC_WaitAck();
	//选择AD转换通道
	IIC_SendByte(0x03); 		//AIN3通道,可调电阻电压
	IIC_WaitAck();  						
	IIC_Stop(); 
	DisplaySMG_Info();			//等待电压转换完成
	IIC_Start();									
	IIC_SendByte(0x91); 		//PCF8591的读设备地址
	IIC_WaitAck(); 	
	//读出AD采样数据	
	tmp = IIC_RecByte();
	IIC_SendAck(1);			    //产生非应答信号 								
	IIC_Stop();
	return tmp;
}

//=================电压数据应用分析处理=================
void App_Volt()
{
	unsigned char i;
	//采样通道3的电压,并做简单的均值滤波处理
	adc_value = 0;			
	for(i = 0; i < 3; i++)
	{
		adc_value += Read_PCF8591_AIN3();
	}
	adc_value = adc_value / 3;
	//将ADC采样到的数据换算成对应的电压值
	adc_volt = adc_value * (5.0 / 255);
	smg_volt = adc_volt * 100;

	//当前电压与电压参数的比较处理
	if(smg_volt < param)					//当前电压 < 电压参数
	{
		if(F_time == 0)					
		{
			F_time = 1;						//标志计算持续时间
		}
	}
	else									//当前电压 >= 电压参数
	{
		F_time = 0;							//恢复待计时状态
		F_shan = 0;
		count_t = 0;						//计时变量清0
		num = 0;
		stat_led |= 0xff;				    //指示灯L1熄灭
	}
	DisplaySMG_Info();			            //动态刷新数码管
	Set_HC573(4, stat_led);				    //更新LED灯控制状态
}
//===================按键扫描处理函数==================
void Scan_Keys()
{
	if(S4 == 0)									//切换界面
	{
		DelaySMG(500);	
		if(S4 == 0)
		{
			if(stat_smg == 1)
			{
				stat_smg = 2;					//切换至:参数设置
			}
			else if(stat_smg == 2)
			{
				stat_smg = 3;					//切换至:报警计数
			}
			else if(stat_smg == 3)
			{
				stat_smg = 1;					//切换至:电压数据
			}
			while(S4 == 0)						//松手检测
			{	
				DisplaySMG_Info();			    //保持数码管动态显示
			}
		}
	}
	
	if(S5 == 0)									//电压参数减小
	{
		DelaySMG(500);	
		if(S5 == 0)
		{
			if(stat_smg == 2)					//仅在参数设置中有效
			{
				if(param != 0)					//未减小到最小值
				{
					param = param - 50;		    //每按1下,减小0.5V
				}
				else
				{
					param = 500;				//边界处理
				}
			}
			while(S5 == 0)
			{	
				DisplaySMG_Info();
			}
		}
	}
	
	if(S6 == 0)									//电压参数增加
	{
		DelaySMG(500);	
		if(S6 == 0)
		{
			if(stat_smg == 2)					//仅在参数设置中有效
			{
				if(param != 500)				//未增加到最大值
				{
					param = param + 50;		    //每按1下,增加0.5V
				}
				else
				{
					param = 0;					//边界处理
				}
			}
			while(S6 == 0)
			{	
				DisplaySMG_Info();
			}
		}
	}
}

【注】:ブルーブリッジカップMCUの準備内容の詳細については、このサイトからダウンロードできる「ブルーブリッジカップMCUの設計と開発」リトルビー特別トレーニングマニュアル、および関連するその他のブルーブリッジカップケースを参照してください。完全なソースコードと学習準備コンテストノート、 リトルビーノート」の公式アカウントへようこそ 

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転載: blog.csdn.net/ohy3686/article/details/123970062