第十三届蓝桥杯嵌入式省赛第一场真题(基于HAL库的巨简代码＋超级详解)_第十三届 蓝桥杯 第一场嵌入式设计与开发项目 省赛

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前言

相关说明：

开发板：CT117E-M4(STM32G431RBT6)
开发环境： CubeMX+Keil5
涉及题目：第十三届蓝桥杯嵌入式省赛第一场真题

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CubeMX配置、主要函数代码及说明：

一、CubeMX配置(第十三届省赛第一场真题)

1.使能外部高速时钟：

2.配置时钟树：

3.GPIO：

4.TIM2(通道2 PA1输出方波、脉冲信号)：
5.UART：

6.NVIC优先级配置

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二、代码相关定义、声明

1.变量声明

unsigned char psd[3]={0x40,0x40,0x40};//定义输入密码数组 并初始化为@@@
unsigned char psd_now[3]={0x31,0x32,0x33};//定义正确密码数组 并初始化为1,2,3的ASCII码值
unsigned char jiemian;//显示界面  0为输入密码界面  1为状态输入界面
unsigned char uled;//LED显示参数
unsigned char flag;//报警灯标志位  0为LED2熄灭  1为LED2闪烁
unsigned char error_num;//存储错误输入密码次数
unsigned char rx,rx_buf[7],dex;//串口相关变量
unsigned char pwm;//初始为0  默认输出方波  1为输出脉冲
__IO uint32_t PWM_Tick;//计时脉冲输出时间
__IO uint32_t LED_Tick;//计时LED显示时间
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2.函数声明

void Key_Proc();
void Lcd_Proc();
void Uart_Proc();
void Led_Proc();
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三、主要函数

1.main函数

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM2_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  LCD_Init();
  LCD_Clear(Black);
  LCD_SetBackColor(Black);
  LCD_SetTextColor(White);
	
  __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2,999);
  __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2,TIM_CHANNEL_2,500);
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_2);
  HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&rx,1);

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
	Key_Proc();
    Lcd_Proc();
    Uart_Proc();
    Led_Proc();
  }
  /* USER CODE END 3 */
}
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2.按键扫描

void Key_Proc()
{
	static __IO uint32_t Key_Tick;//减速变量
	static unsigned char key_old;
	unsigned char key_down,key_value;
	
	if(uwTick-Key_Tick<50)
		return;
	Key_Tick=uwTick;
	
	key_value=Key_Scan();
	key_down=key_value&(key_value^key_old);
	key_old=key_value;
	
	switch(key_down)
	{
		case 1:
			if(jiemian==0)//密码输入界面时有效
			{
				if(++psd[0]>=0x3A)//初始为@时(0x40>0x3A)  按下B1变为0的ASCII值
					psd[0]=0x30;//限定为0~9循环
			}
		break;
		
		case 2:
			if(jiemian==0)//密码输入界面时有效
			{
				if(++psd[1]>=0x3A)//初始为@时(0x40>0x3A)  按下B2变为0的ASCII值
					psd[1]=0x30;//限定为0~9循环
			}
		break;
		
		case 3:
			if(jiemian==0)//密码输入界面时有效
			{
				if(++psd[2]>=0x3A)//初始为@时(0x40>0x3A)  按下B3变为0的ASCII值
					psd[2]=0x30;//限定为0~9循环
			}
		break;
		
		case 4://密码确认键
			if((psd[0]==psd_now[0])&&(psd[1]==psd_now[1])&&(psd[2]==psd_now[2]))//密码输入正确
			{
				jiemian=1;//进入状态输出界面
				uled|=0x01;//指示灯LED1点亮
				LED_Tick=uwTick;//LED显示计时开始
				pwm=1;//输出脉冲
				PWM_Tick=uwTick;//输出脉冲计时开始
				error_num=0;//错误次数清零
				LCD_Clear(Black);//切换屏幕时清屏
			}
			else//密码输入错误  停留在密码输入界面
			{
				if(++error_num>=3)//错误次数+1  大于等于3时
				{
					LED_Tick=uwTick;//开始报警计时
					flag=1;//报警灯标志位置1
				}
				psd[0]=psd[1]=psd[2]=0x40;//三位密码值重置为@
			}
		break;
	}
}
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3.屏幕显示和脉冲方波转换

void Lcd_Proc()
{
	static __IO uint32_t Lcd_Tick;减速变量
	unsigned char lcd_string[21];
	
	if(uwTick-Lcd_Tick<100)
		return;
	Lcd_Tick=uwTick;
	
	if(pwm==0)//密码输入界面时  输出方波
	{
		__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2,999);//设置频率1000Hz
		__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2,TIM_CHANNEL_2,500);//设置占空比50%
	}
	else//状态输出界面时  输出脉冲
	{
		__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2,499);//设置频率2000Hz
		__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2,TIM_CHANNEL_2,50);//设置占空比10%
	}
	
	if(jiemian)//处于状态输出界面
	{
		if(uwTick-PWM_Tick>5000)//脉冲输出时间达到5秒
		{
			pwm=0;//输出5秒后转换为方波
			jiemian=0;//进入密码输入界面
			psd[0]=psd[1]=psd[2]=0x40;//三位密码值重置为@
			LCD_Clear(Black);//切换屏幕时清屏
		}
	}
	
	if(jiemian==0)//密码输入界面时
	{
		sprintf((char*)lcd_string,"       PSD");
		LCD_DisplayStringLine(Line1,lcd_string);
		sprintf((char*)lcd_string,"    B1:%c",psd[0]);//密码第一位按字符输出
		LCD_DisplayStringLine(Line3,lcd_string);
		sprintf((char*)lcd_string,"    B2:%c",psd[1]);//密码第二位按字符输出
		LCD_DisplayStringLine(Line4,lcd_string);
		sprintf((char*)lcd_string,"    B3:%c",psd[2]);//密码第三位按字符输出
		LCD_DisplayStringLine(Line5,lcd_string);
	}
	else//状态输出界面时
	{
		sprintf((char*)lcd_string,"       STA");
		LCD_DisplayStringLine(Line1,lcd_string);
		if(pwm==0)//输出方波时
		{
			sprintf((char*)lcd_string,"    F:1000Hz");
			LCD_DisplayStringLine(Line3,lcd_string);
			sprintf((char*)lcd_string,"    D:50%%");
			LCD_DisplayStringLine(Line4,lcd_string);
		}
		else//输出脉冲时
		{
			sprintf((char*)lcd_string,"    F:2000Hz");
			LCD_DisplayStringLine(Line3,lcd_string);
			sprintf((char*)lcd_string,"    D:10%%");
			LCD_DisplayStringLine(Line4,lcd_string);
		}
	}
}
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4.判断串口接收数据是否合法

unsigned char isRxCplt()//接收数据合法时返回值为1
{
	unsigned char i;
	
	if(dex==0)//未接收到数据
		return 0;
	if(dex!=7)//接收数据不为7个ASCII时不合法
		return 2;
	if(rx_buf[3]==0x2D)//接收数据第四个为'-'时
	{
		for(i=0;i<3;i++)
		{
			if((rx_buf[i]<'0')||(rx_buf[i]>'9'))//接收数据不为阿拉伯数字时不合法
				return 2;
		}
		for(i=4;i<7;i++)
		{
			if((rx_buf[i]<'0')||(rx_buf[i]>'9'))//接收数据不为阿拉伯数字时不合法
				return 2;
		}
		return 1;
	}
	else//接收数据第四个不为'-'时不合法
		return 2;
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5.修改密码

void Uart_Proc()
{
	static __IO uint32_t Uart_Tick;//减速变量
	unsigned char tx[21];
	
	if(uwTick-Uart_Tick<100)
		return;
	Uart_Tick=uwTick;
	
	if(isRxCplt()==1)//接收数据合法
	{
		if((rx_buf[0]==psd_now[0])&&(rx_buf[1]==psd_now[1])&&(rx_buf[2]==psd_now[2]))//当前密码正确
		{
			psd_now[0]=rx_buf[4];//修改密码
			psd_now[1]=rx_buf[5];//修改密码
			psd_now[2]=rx_buf[6];//修改密码
			sprintf((char*)tx,"Ok\n");
			HAL_UART_Transmit(&huart1,tx,strlen(tx),50);//向上位机发送OK表示修改成功
		}
		else//当前密码不正确
		{
			sprintf((char*)tx,"Error\n");
			HAL_UART_Transmit(&huart1,tx,strlen(tx),50);//向上位机发送Error表示修改失败
		}
	}
	else if(isRxCplt()==2)//接收数据不合法
	{
		sprintf((char*)tx,"Error\n");
		HAL_UART_Transmit(&huart1,tx,strlen(tx),50);//向上位机发送Error表示修改失败
	}
	
	dex=0;//清除串口接收数组索引
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6.串口中断

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	rx_buf[dex++]=rx;//一位一位存入缓存数组  索引＋1
	
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&rx,1);//重新开启接收中断
}
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7.LED闪烁

void Led_Proc()
{
	static __IO uint32_t Led_Tick;//减速变量 
	
	if(uwTick-Led_Tick<100)//0.1秒间隔闪烁
		return;
	Led_Tick=uwTick;
	
	if(uwTick-LED_Tick>=5000)//LED1、LED2显示时间达到5秒
	{
		uled&=~0x01;//指示灯LED1熄灭
		uled&=~0x02;//报警灯LED2熄灭
		flag=0;//报警灯标志位清零，LED2停止闪烁
	}
	
	if(flag)//报警灯标志位为1
		uled^=0x02;//LED2以0.1秒间隔闪烁
	
	Led_Disp(uled);//LED显示函数
}
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四、比赛感受

   本次比赛一波三折，赛前我去赛点测试，赛点CubeMx软件不支持64位，也没有32位java环境，也没有CubeMx G4安装包，Keil软件编译有问题，我刚好我的U盘里有安装包，解决了这些问题。
   比赛当天问题又出现了，我的电脑识别不了板子驱动，我检查驱动和更换电脑花费了1个半多小时，但是新电脑的Keil用调试器下载不进去，我就卸载了Keil进行重装，并安装Pack包和破解Keil，由于电脑有点卡，安装时间挺长的，安好已经两个多小时过去了，我代码只写好了底层的LED和按键，我心态挺好的，用了40分钟将程序写完，10分钟做完了选择题。
   当距离考试结束还有10分钟的时候我发现我的hex文件命名错误，我命名的是12345678.hex，官方要求G12345678.hex，否则零分，我赶紧把命名修改重新生成代码并提交。
   虽然有惊无险，但还是挺考验人心态的。

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五、链接

1.第十三届蓝桥杯嵌入式省赛第一场真题PDF

2.第十三届蓝桥杯嵌入式国赛真题(基于HAL库的巨简代码＋超级详解)

3.第十三届蓝桥杯嵌入式省赛第二场真题(基于HAL库的巨简代码＋超级详解)

4.第十二届蓝桥杯嵌入式省赛第一场真题(基于HAL库的巨简代码＋超级详解)