蓝桥杯第十四届电子类单片机组决赛程序设计

旺仔nai糖2024-02-20 6:09

目录

前言

单片机资源数据包_2023（点击下载）

一、第十四届比赛题目

1.比赛题目

2.题目解读

1）任务要求

2）注意事项

二、显示功能实现

1.关于高位为0时数码管熄灭功能的实现

2.关于显示小数位的处理

3.关于"校准值"的正负数据的处理

三、温度传感器小数部分的处理

四、两个按键长按2s功能的实现

五、LED灯功能的实现

1.LED灯显示距离功能的实现

2.其他LED灯功能

六、代码实现

main.c

onewire.h

iic.c

iic.h

前言

关于决赛的题，这也是我头一次自己去做，真心感觉好难啊，而且有许多"套路"都不能用了，这里来剖析一下我写的第十四届决赛代码，也是对前边提到的许多代码，关于"套路"不能用时，该如何去处理。

此外，决赛的题目官网上没有，也没链接可放了，我直接截图把题目放出来，决赛和省赛的资源数据包好像是一样的，第十四届比赛也就是在2023年，今年是第十五届比赛。

单片机资源数据包_2023（点击下载）

一、第十四届比赛题目

1.比赛题目

2.题目解读

1）任务要求

  • 数码管显示菜单，分别为测距界面，参数界面和工厂模式界面，其中参数界面有两个子菜单，分别为距离参数和温度参数，工厂模式界面有三个子菜单，分别距离校准、超声波传播速度和DAC输出下限设置
  • 测距界面下，前三位显示温度，保留小数点后一位，第四位显示"-"，后四位显示距离（距离的单位可以切换）
  • 距离参数界面，数码管前两位显示"P1"，最后两位显示距离参数（单位：CM）
  • 温度参数界面，数码管前两位显示"P2"，最后两位显示温度参数
  • 距离校准界面，数码管前两位显示"F1"，最后三位显示校准值，校准值有正负号
  • 超声波速度设置界面，数码管前两位显示"F2"，最后四位显示超声波速度
  • DAC输出下限界面，数码管前两位显示"F3"，后两位显示DAC下限，精确到小数点后一位
  • 按键S4定义为菜单切换，可以在测距界面、参数设置界面、工厂模式之间切换（在各个菜单的子菜单下也可切换，默认切换到下一个界面的第一个子菜单）
  • 按键S5定义为子菜单切换，在测距界面下，按下S5，在切换超声波数据的单位，在cm和m之间切换。在参数设置界面，或者工厂界面下，按下S5可以在对应的子菜单内切换
  • 按键S8和S9没啥介绍的，除了两个特殊功能之外，其他都是简单的加加减减。直接上图
  • DAC输出，根据"记录的距离"以及距离的范围和DAC下限输出对应的电压
  • 测距功能与一般的超声波一致，距离＝超声波速度*来回的时间/2+超声波距离校准值，其中超声波速度和距离校准值都是可以手动设置的
  • LED灯：在距离界面下，LED显示当前距离；在参数界面下，L8点亮；在工厂模式下，L1以0.1s闪烁
  • 继电器：当距离参数-5<=测距结果<=距离参数+5,并且采集到的温度<=温度参数，继电器闭合，否则断开。

2）注意事项

  • 上电初始状态
  • 性能要求
  • 数据参数调整范围
  • 在菜单界面中，大部分都要求比如四位数码管显示一个数据，如果这个数据不够四位，则高位的数码管熄灭
  • 在S8的功能6，6s内记录距离的过程中，所有按键失效（包括同时按下S8和S9）
  • S8和S9长按超过2s则复位，其触发时机是"长按了2s"而非"长按2s之后松开按键"

二、显示功能实现

1.关于高位为0时数码管熄灭功能的实现

这个的意思就是，如果使用四位数码管显示一个数码，但是待显示的数据不足四位，比如只有三位，这个数是340，则只用三个数码管显示数据，四个数码管显示的结果应该是"熄灭""3""4""0"，而非"0""3""4""0"。之前写数码管时，都是直接让第一个数码管显示数据的千位，第二个显示百位，第三个显示十位，第四个显示个位。比如像下边这样

Nixie_num[0]=value/1000%10;

Nixie_num[1]=value/100%10;

Nixie_num[2]=value/10%10;

Nixie_num[3]=value/1%10;

然后再在定时器里在数码管对应的位置显示Nixie_num数组内的数据（如果是按照我之前写的代码的话）。

code unsigned char Seg_Table[] =

{

0xc0, //0

0xf9, //1

0xa4, //2

0xb0, //3

0x99, //4

0x92, //5

0x82, //6

0xf8, //7

0x80, //8

0x90, //9

};

unsigned char location=0;

void Timer0_Isr(void) interrupt 1

{

P0=0x01<<location;NIXIE_CHECK();

P0=Seg_Table[Nixie_num[location]];NIXIE_ON();

if(++location>=8)

location=0;

}

但是如果改为是0的话，直接这样处理，高位就不是熄灭，而是显示0了。显然不符合要求。其实到这里，大家至少应该能想到最最笨的处理方法了------判断数据的位数，在依次显示需要显示的位数，或者熄灭不需要显示的位。也就是这样：

unsigned char Wei_shu=0;

if(value/1000>0)Wei_shu=4;

else if(value/100>0)Wei_shu=3;

else if(value/10>0)Wei_shu=2;

else if(value/1>0)Wei_shu=1;

if(Wei_shu==4)//四位数据，四个数码管都显示数据

{

Nixie_num[0]=value/1000%10;

Nixie_num[1]=value/100%10;

Nixie_num[2]=value/10%10;

Nixie_num[3]=value/1%10;

}

else if(Wei_shu==3)//三位数据，第一个数码管熄灭，后三个显示数据

{

Nixie_num[0]=10;//假设Nixie_num=10时对应该位熄灭，下同

Nixie_num[1]=value/100%10;

Nixie_num[2]=value/10%10;

Nixie_num[3]=value/1%10;

}

elseif(Wei_shu==2)//两位数据，前两个数码管熄灭，后两个显示数据

{

Nixie_num[0]=10;

Nixie_num[1]=10;

Nixie_num[2]=value/10%10;

Nixie_num[3]=value/1%10;

}

else if(Wei_shu==1)//一位数据，前三个数码管熄灭，最后一个显示数据

{

Nixie_num[0]=10;

Nixie_num[1]=10;

Nixie_num[2]=10;

Nixie_num[3]=value/1%10;

}

这种方法当然可行，但是太麻烦了（反正我刚接触单片机编程时，遇到这个问题就是这样想的，也不知道和大家想到一样不一样）。现在在反过来看问题，我们完全可以边判断数据的位数，边显示数据。如果value/1000>0，说明这个数据是一个四位（或者以上）数据，则该位显示Value/1000%10（千位），否则熄灭，其他数码管同理，个位的数码管如果也都没有数据的话，则直接显示0即可，不然整个数据位就全部熄灭了。这里用到了三目运算符，是编程的基础，就不过多介绍了

Nixie_num[4]=value/1000>0 ? value/1000%10:20;

Nixie_num[5]=value/100>0 ? value/100%10:20;

Nixie_num[6]=value/10>0 ? value/10%10:20;

//Nixie_num[7]=value/1>0 ? value/1%10:0;//数据连一位数都没有，则显示0而非全部熄灭

Nixie_num[7]=value/1%10;//数据连一位数都没有，则显示0而非全部熄灭

至此，我们就实现了"数据不足四位，高位熄灭"的功能，对应题目的话，大概在这些地方提到过

2.关于显示小数位的处理

之前我们显示数码管，都是通过断码表Seg_Table来完成Nixie_num数组内的数据到数码管显示的数据之间的映射的。比如基本的Nixie_num[0]=0就代表第0位显示0(如果不修改Seg_Table数组内的值的话）。我们也知道，0和0.的段码绝对是不一样的，虽然只相差一点，我们不妨把Seg_Table数组内，0到9为段码对应数组0到9,10到19为段码对应0.到9.（注意有小数点欧）。具体0.到9.的段码如何计算，这里就不在介绍了，完善后的Seg_Table为

code unsigned char Seg_Table[] =

{

0xc0, //0

0xf9, //1

0xa4, //2

0xb0, //3

0x99, //4

0x92, //5

0x82, //6

0xf8, //7

0x80, //8

0x90, //9

//0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,

}

这样，我们写Nixie_num[0]=0,表示数码管第0位显示0，Nixie_num[0]=0+10就表示数码管第0位显示0.了。这也算一个小窍门吧，以后真的考这个赚钱时，肯定还是优先考虑把函数封装好。

需要显示小数点的地方题目上还是比较多的，比如

3.关于"校准值"的正负数据的处理

没错，这个正负数据仅针对题目要求显示的校准值

这个校准值不但要显示正负，还要完成第二章第一节提到的高位为0时熄灭的功能，正数的处理跟前边提到的一样，这里主要介绍负数的处理。第二章第一节实现了在判断数据长度的同时显示数据，而这里还需要根据数据的长度，判断正负号显示的位置，我是没更好的办法了，只能使用第二章第一节提到的那个"笨方法"了。不过还好，因为校准值取值是-90到90，每次增减也是5，所以校准值只有可能是两位数或者一位数，判断起来也好判断

if(remote_jiaozhun>=0)//正

{

Nixie_num[5]=20;//熄灭

Nixie_num[6]=jiaozhun/10>0 ? jiaozhun/10%10:20;

Nixie_num[7]=jiaozhun/1>0 ? jiaozhun/1%10:0;

}

else//负

{

if(jiaozhun/10>0)

{

Nixie_num[5]=21;//显示-

Nixie_num[6]=jiaozhun/10%10;//距离参数

Nixie_num[7]=jiaozhun/1%10;

}

else

{

Nixie_num[5]=20;

Nixie_num[6]=21;//显示-

Nixie_num[7]=jiaozhun/1%10;//距离参数

}

}

三、温度传感器小数部分的处理

之前咱们写的温度传感器读取是这样的

unsigned int read_18b20()

{

unsigned int T=0;//定义温度

unsigned char low=0;//用于接受温度的低八位

unsigned char high=0;//用于接受温度的高八位

init_ds18b20();//初始化DS18B20

Write_DS18B20(0xCC);//跳过ROM检测

Write_DS18B20(0x44);//发送开始温度转换的命令

Delay_OneWire(200);//温度转化需要时间，这里直接延时一下。。注意应避免连续读取DS18B20

init_ds18b20();//重新初始化DS18B20

Write_DS18B20(0xCC);//跳过ROM检查

Write_DS18B20(0xBE);//发送读取温度数据的指令

low=Read_DS18B20();//接收低八位

high=Read_DS18B20();//接收高八位

T=high;

T&=0x0F;//第八位的高四位置0，也就是不考虑符号位

T<<=8;

T|=low;

T>>=4;//舍去低八位的低四位，也就是不考虑小数位

return T;

}

这里是实打实的直接舍去了符号位和小数位，因为符号位和小数位一般用不上，但是偏偏在国赛出现了温度传感器需要读取到小数点后一位，其实也简单。

我们知道从温度传感器读取到的温度数据是16位的温度数据，其中高八位的高四位是符号位，低八位的低四位是小数位，我们之前都是只取中间八位，也就是高八位的低四位和低八位的高四位，也就是只有温度的整数部分，现在我们只需要加上小数部分即可。

但是直接加小数的话，温度值可就得变成float型的数据了，这显然不是我们想要看到的，我们不妨把温度数据扩大十倍，也就是整数部分*10加小数部分，这样我们就还可以使用unsigned int来记录温度数据了。修改之后的代码

unsigned int read_temp(void)

{

unsigned int temp=0;

unsigned char low=0;

unsigned char high=0;

unsigned char xiaoshu=0;

init_ds18b20();

Write_DS18B20(0xCC);

Write_DS18B20(0x44);

Delay_OneWire(200);

init_ds18b20();

Write_DS18B20(0xCC);

Write_DS18B20(0xBE);

low=Read_DS18B20();

high=Read_DS18B20();

temp=high;

temp&=0x0F;

temp<<=8;

temp|=low;

temp>>=4;

/*获取小数部分*/

xiaoshu=low;

xiaoshu&=0x0F;

temp=temp*10+xiaoshu;//温度扩大了十倍，把小数点后一位也加上了

return temp;

}

四、两个按键长按2s功能的实现

在第十四届省赛已经实现了按键的长按，这里就不再赘述，我们这里要解决的是这个：

也就是同时按下两个按键，并长按两秒。

其实，用理性的角度来解释的话，是不存在"同时按下两个按键"的过程的，只可能是"按下一个按键后，按下第二个按键"，因此，我们只需要在按下S8或S9时，判断S9或S8是否被按下，两种情况分别对应按下S8后按下S9和按下S9后按下S8，当检查到两个按键都被按下之后，我们再开始数数，把它当按下一个按键的长按处理。

需要注意的，应避免按下一个S8之后按下S9，此时松开S8，保持S9按下，这种情况不能算作S8和S9同时按下。我们的短按都是在松开按键之后才生效的，而题目要求按下S8和S9达到2s就触发复位，也就是说不需要再松开S9或S9（好事，不然又得多一堆判断了），因此，如果S8和S9瞎按的话，就比如这一段话最开始提到的情况，那确实会出现一些不太好的情况，这涉及到底层逻辑的问题，而且题目也没要求，所以就暂时不管了。

至于按下按键2s，我们还是使用定时器数数，定义一个标志位is_2s_changan，如果is_2s_changan为0时，2s后会被置为1，通过判断将is_2s_changan置0到松开按键之前is_2s_changan是否被置为1，就可以判断是否长按够2s了。

对于两个按键的处理类似，这里只介绍其中一个：

if(P32==0)

{

Delay5ms();

while(P32==0)//按下s9

{

run();

/*以下为同时长按s8和s9*/

is_2s_changan=0;//在按下s9，但没按下s8之前，已经将2s数数置为0，确保按下s8时is_2s_changan=0；

while(P33==0)//按下s8（此时处于同时按下S9和S8的状态太）

{

run();

if(is_2s_changan==1)//如果这个状态持续了2s，一直等到is_2s_changan=1了，说明长按了2s

{

restart=1;//启动重置功能（见下方的if(restart==1)）

break;//并跳出等待（题目的意思貌似是，按够2s直接重置，不管松没松按键，所以要break。

//如果要等松开按键才重置的话，可以把这个和下边那个break及其if判断注释掉

}

if(!(P32==0))

break;

}

if(restart==1)

break;

}

Delay5ms();

key_value=9;

}

五、LED灯功能的实现

之前写的代码都是LED_ON(X),通过一个宏函数，快速点亮一个LED灯，但是现在，至少对于这个国赛题是一点也不行了，我们只能单独写。要说也简单，之前的宏函数都是根据传入的参数x来改变Led_Num的值，进而改变Led灯的状态，如下（代码有点长，其实是一行，可能显示不下就被换行了）：

#define LED_ON(x) Led_Num&=~(0x01<<x);P0=Led_Num;P2|=0x80;P2&=0x9F;P2&=0x1F;

现在，只穿一个参数点亮一个LED灯已经不能实现题目要求了：

我们干脆直接手动修改Led_Num的值，然后给P0赋值，最后开关一次锁存器。

1.LED灯显示距离功能的实现

LED指示灯的第一个功能，就是在测距界面（mod==10）下，显示距离值，这里我们加一个数数，定时器数100ms，每100ms处理一次LED灯（因为超声波更新的也不会那么快，而且后边也有100ms闪烁的功能），切记不要一直重复地给P0赋值，开关锁存器，LED灯容易误闪烁。

下面是代码演示

if(mod==10&&is_100ms==1)//距离显示界面下，led灯显示距离（注意取反）

{

is_100ms=0;//这个是100ms是额外的处理，减慢led处理的速度，

Led_Num=~remote;P0=Led_Num;P2|=0x80;P2&=0x9F;P2&=0x1F;

}

2.其他LED灯功能

其他LED灯功能就中规中矩了，都是之前提到了，不过既然这里已经舍弃使用LED_ON(x)的宏函数了，就干脆都直接修改Led_Num的值，来控制LED灯

if(mod==10&&is_100ms==1)//距离显示界面下，led灯显示距离（注意取反）

{

is_100ms=0;//这个是100ms是额外的处理，减慢led处理的速度，

Led_Num=~remote;P0=Led_Num;P2|=0x80;P2&=0x9F;P2&=0x1F;

}

else if(mod==20||mod==21)//在参数界面下，L8点亮，同时其它灯熄灭

{

if(Led_Num!=~(0x80))//如果在参数界面下，未处在"L8点亮，同时其它灯熄灭"的状态，则使"L8点亮，同时其它灯熄灭"

{

Led_Num=~0x80;P0=Led_Num;P2|=0x80;P2&=0x9F;P2&=0x1F;

}

}

else if((mod==30||mod==31||mod==32)&&is_100ms==1)//在工厂模式下L1以100ms闪烁

{

is_100ms=0;//is_100ms为0时，100ms后会被置为1，每次进入这个else if，则翻转一次L1

if(Led_Num==~(0x01))//如果点亮了，则熄灭

{

Led_Num=~0x00;P0=Led_Num;P2|=0x80;P2&=0x9F;P2&=0x1F;

}

else if(Led_Num!=~(0x01))//如果熄灭了，则点亮

{

Led_Num=~0x01;P0=Led_Num;P2|=0x80;P2&=0x9F;P2&=0x1F;

}

}

六、代码实现

先说一句，过年回家的着急，万用表没带，关于DAC输出的我都没办法测试，包括前几篇提到的，不过应该也没什么大问题。本次写的代码中涉及到有许多简单重复的if判断，写的时候都改成三目运算符了。

main.c

cpp 复制代码 
#include <stc15.h>
#include <intrins.h>
#include "onewire.h"
#include "iic.h"

code unsigned char Seg_Table[] =
{
0xc0, //0
0xf9, //1
0xa4, //2
0xb0, //3
0x99, //4
0x92, //5
0x82, //6
0xf8, //7
0x80, //8
0x90, //9
//0.  1.  2.    3.   4. 	5.		6.	7.  8.   9.
0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,
0xFF,//熄灭
0xBF,//- 21
0x8C,//P 22
0x8E,//F 23
};
unsigned char Led_Num=0xFF;

/*在这次国赛题目中，关于LED的宏用着不太方便*/
#define LED_ON(x)			Led_Num&=~(0x01<<x);P0=Led_Num;P2|=0x80;P2&=0x9F;P2&=0x1F;
#define LED_OFF(x)		Led_Num|=0x01<<x;		P0=Led_Num;P2|=0x80;P2&=0x9F;P2&=0x1F;
#define LED_OFF_ALL()	Led_Num=0xFF;				P0=0xFF;P2|=0x80;P2&=0x9F;P2&=0x1F;

#define NIXIE_CHECK()	P2|=0xC0;P2&=0xDF;P2&=0x1F;
#define NIXIE_ON()		P2|=0xE0;P2&=0xFF;P2&=0x1F;

unsigned char ULN=0x00;
#define RELAY_ON()	ULN|=0x10;		P0=ULN;P2|=0xA0;P2&=0xBF;P2&=0x1F;
#define RELAY_OFF()	ULN&=0xEF;		P0=ULN;P2|=0xA0;P2&=0xBF;P2&=0x1F;

#define BUZZER_ON()	ULN|=0x40;		P0=ULN;P2|=0xA0;P2&=0xBF;P2&=0x1F;
#define BUZZER_OFF()	ULN&=0xBF;		P0=ULN;P2|=0xA0;P2&=0xBF;P2&=0x1F;

sbit TX=P1^0;//定义超声波的TX
sbit RX=P1^1;//定义超声波的RX

void Timer0_Init(void);		//1毫秒@12.000MHz
void Timer1_Init(void);		//@12.000MHz
void Delay100ms(void);	//@12.000MHz
void get_key(void);//按键读取与处理
void read_ul(void);//读取超声波测距（其他子函数均在read_ul前定义了，就不在这里声明了）
void show_menu(void);//显示菜单
void run(void);//主运行函数
void led_run(void);//led运行函数
void relay_run(void);//继电器运行函数

unsigned char location=0;//当前扫描到的数码管的位置，中间变量
unsigned char Nixie_num[]={20,20,20,20,20,20,20,20};//数码管待显示的数据
unsigned char key_value=0;//读取到的键值，中间变量
unsigned int temp=0;//温度，这里为了方便处理温度的小数部分，已经将温度扩大了10倍
unsigned int remote=0;//距离
unsigned char mod=10;//菜单模式，取值10,20，21,30,31,32，分分别对应三个菜单的各个子菜单
unsigned int speed=340;//超声波传播速度
unsigned char remote_canshu=40;//距离参数
unsigned char wendu_canshu=30;//温度参数
signed int remote_jiaozhun=0;//距离校准（有符号）
unsigned char dac_xiaxian=10;//为便于除了。扩大了10倍，取值1到20，对应0.1v到20v
unsigned char jilu_remote=0;//记录距离（用于DAC输出）

bit is_read_ul=1;//读取超声波的标志位
bit remote_danwei=0;//0：cm，1:0
bit is_jilu=0;//是否处在记录距离的标志位（就是6s那个状态）
bit is_2s_changan=0;//记录是否完成长按2s按键的标志位
bit restart=0;//重置标志位
bit is_100ms=0;
void main()
{
	BUZZER_OFF();//关闭蜂鸣器
	RELAY_OFF();//关闭继电器
	read_temp();//初始化温度传感器
	Timer0_Init();//定时器0初始化
	Timer1_Init();//定时器1初始化(超声波)
	EA=1;
	Delay100ms();//如果想上电第一次就能读取到正确的温度，可以多加六七个Delay100ms（）
	//mod=0;
	while(1)
	{
		get_key();
		run();
		//Delay100ms();
	}
}
void run(void)
{
	temp=read_temp();//读取温度
	led_run();//控制led灯
	relay_run();//控制继电器
	if(is_read_ul==1)//每500ms读取一次超声波（见定时器0）
	{
		read_ul();
		is_read_ul=0;
	}
	if(remote_danwei!=0&&mod!=10)//确保每一次从其它菜单进入菜单10时，距离单位都是10：cm，也即remote_danwei=0
		remote_danwei=0;
	show_menu();
}

unsigned int count_500ms=0;
unsigned int count_6s=0;
unsigned int count_2s=0;
unsigned int count_100ms=0;
void Timer0_Isr(void) interrupt 1
{
	P0=0x01<<location;NIXIE_CHECK();
	P0=Seg_Table[Nixie_num[location]];NIXIE_ON();
	
	if(++location>=8)
		location=0;
	
	//is_read_ul为0时，500ms后被置为1，用于每500ms读取一次超声波
	if(is_read_ul==0)
	{
		if(++count_500ms>500)
		{
			is_read_ul=1;
			count_500ms=0;
		}
	}
	
	//is_jilu为1时，6s后被置为0（用于s8的第6个功能）
	if(is_jilu==1)
	{
		if(++count_6s==6000)
		{
			is_jilu=0;
			count_6s=0;
		}
	}		
	//is_2s_changan为0时，2s后被置为1，根据将is_2s_changan置为0之后
	//检查is_2s_changan是否被置为1可以检测，从将is_2s_changan置为0到现在
	//是否过了2s（用于检查长按2s）
	if(is_2s_changan==0)
	{
		if(++count_2s>2000)
		{
			is_2s_changan=1;
			count_2s=0;
		}
	}
	
	if(is_100ms==0)//100ms，用于led闪烁
	{
		if(++count_100ms>100)
		{
			count_100ms=0;
			is_100ms=1;
		}
	}
}

void Timer0_Init(void)		//1毫秒@12.000MHz
{
	AUXR |= 0x80;			//定时器时钟1T模式
	TMOD &= 0xF0;			//设置定时器模式
	TL0 = 0x20;				//设置定时初始值
	TH0 = 0xD1;				//设置定时初始值
	TF0 = 0;				//清除TF0标志
	TR0 = 1;				//定时器0开始计时
	ET0 = 1;				//使能定时器0中断
}

void Timer1_Init(void)		//@12.000MHz
{
	AUXR |= 0x40;			//定时器时钟1T模式
	TMOD &= 0x0F;			//设置定时器模式
	TL1 = 0x00;				//设置定时初始值
	TH1 = 0x00;				//设置定时初始值
	TF1 = 0;				//清除TF1标志
	//TR1 = 1;				//定时器1开始计时
	//ET1 = 1;				//使能定时器1中断
}

void Delay100ms(void)	//@12.000MHz
{
	unsigned char data i, j, k;

	_nop_();
	_nop_();
	i = 5;
	j = 144;
	k = 71;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void Delay5ms(void)	//@12.000MHz
{
	unsigned char data i, j;

	i = 59;
	j = 90;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}
void get_key()
{
	unsigned char key_P3=P3;
	unsigned char key_P4=P4;
	float V=0;//中间变量，记录需要输出的电压值
	
	//当处在6s距离记录的状态下
	if(is_jilu==1)//6秒的距离记录具有最高的优先级，在记录过程中，所有按键功能失效
	{
		jilu_remote=remote;//实时记录距离信息
		//restart=0;
		key_value=0;
		return;//直接返回，不再往下进行
	}
	
	P44=0;
  if(P32==0){Delay5ms();while(P32==0){run();}Delay5ms();key_value=5;}
	else if(P33==0){Delay5ms();while(P33==0){run();}Delay5ms();key_value=4;}

	P42=0;
	if(P32==0)
	{
		Delay5ms();
		while(P32==0)//按下s9
		{
			run();
			/*以下为同时长按s8和s9*/
			is_2s_changan=0;//在按下s9，但没按下s8之前，已经将2s数数置为0，确保按下s8时is_2s_changan=0；
			while(P33==0)//按下s8（此时处于同时按下S9和S8的状态太）
			{
				run();
				if(is_2s_changan==1)//如果这个状态持续了2s，一直等到is_2s_changan=1了，说明长按了2s
				{
					restart=1;//启动重置功能（见下方的if(restart==1)）
					break;//并跳出等待（题目的意思貌似是，按够2s直接重置，不管松没松按键，所以要break。
					//如果要等松开按键才重置的话，可以把这个和下边那个break及其if判断注释掉
				}
				if(!(P32==0))
					break;
			}
			if(restart==1)
				break;
		}
		Delay5ms();
		key_value=9;
	}
	else if(P33==0)
	{
		Delay5ms();
		while(P33==0)
		{
			run();
			/*以下为同时长按s8和s9*/
			/*同上*/
			is_2s_changan=0;
			while(P32==0)
			{
				run();
				if(is_2s_changan==1)
				{
					restart=1;
					break;
				}
				if(!(P33==0))
					break;
			}
			if(restart==1)
				break;
		}
		Delay5ms();
		key_value=8;
	}
	//重置数据
	if(restart==1)
	{
		restart=0;
		mod=10;//重置菜单
		remote_canshu=40;//重置距离参数
		wendu_canshu=30;//重置温度参数
		remote_jiaozhun=0;//重置距离校准
		speed=340;//重置速度
		dac_xiaxian=10;//重置DAC下限
		remote_danwei=0;//重置距离单位为：cm
		key_value=0;//key_value=0,使得刚才长按2s的效果不会被当成短按处理
	}
	//s4模式切换
	if(key_value==4)
	{
		if(mod==10)//在测距界面
		{
			mod=20;//跳转到参数界面
		}
		else if(mod==20||mod==21)//在参数界面
		{
			mod=30;//跳转到工厂界面
		}
		else if(mod==30||mod==31||mod==32)//在工厂界面
		{
			mod=10;//跳转到测距界面
		}
	}
	
	//s5在同一个界面下不同子菜单之间跳转
	else if(key_value==5)
	{
		if(mod==10)//在测距界面，调整距离单位
			remote_danwei=~remote_danwei;
		else if(mod==20)//在参数界面的距离参数界面,跳转到温度参数界面，下类似
			mod=21;
		else if(mod==21)
			mod=20;
		else if(mod==30)
			mod=31;
		else if(mod==31)
			mod=32;
		else if(mod==32)
			mod=30;
	}
	
	//s8加
	else if(key_value==8)
	{
		if(mod==20)
			remote_canshu=remote_canshu<90?remote_canshu+10:90;//距离参数+10=（取值范围10到90）
		else if(mod==21)
			wendu_canshu=wendu_canshu<80?wendu_canshu+1:80;//温度参数+10（0到80）
		else if(mod==30)	
			remote_jiaozhun=remote_jiaozhun<90?remote_jiaozhun+5:90;//距离校准+5（取值-90到90）
		else if(mod==31)
			speed=speed<9990?speed+10:9990;//超声波速度+10（取值10到9990）
		else if(mod==32)
			dac_xiaxian=dac_xiaxian<200?dac_xiaxian+1:20;//DAC下限加0.1（取值0.1到2v）
			//注意前边已经提到为便于处理DAC扩大了10倍,，所以这里加的是1
		else if(mod==10)
			is_jilu=1;//在测距模式下，按下s8触发一次6s的记录
	}
	
	//s9减，与上边的加类似，三目运算符的作用均为控制取值范围
	else if(key_value==9)
	{
		if(mod==20)
			remote_canshu=remote_canshu>10?remote_canshu-10:10;
		else if(mod==21)
			wendu_canshu=wendu_canshu>0?wendu_canshu-1:0;
		else if(mod==30)	
			remote_jiaozhun=remote_jiaozhun>-90?remote_jiaozhun-5:-90;
		else if(mod==31)
			speed=speed>10?speed-10:10;
		else if(mod==32)
			dac_xiaxian=dac_xiaxian>10?dac_xiaxian-1:10;
		else if(mod==20&&!(jilu_remote==0))
		{
			V=(5-dac_xiaxian)/80*jilu_remote+dac_xiaxian-10*(5-dac_xiaxian)/80;//计算需要输出的电压
			V=V>dac_xiaxian?V:dac_xiaxian;//输出电压限幅
			V=V<5?V:5;
			wirte_pcf((unsigned char)(V/5*255));
		}
	}


}

void Delay14us(void)	//@12.000MHz
{
	unsigned char data i;

	_nop_();
	_nop_();
	i = 45;
	while (--i);
}
void send_wave(void)
{
	unsigned char i=0;
	for(i=0;i<8;i++)//8个40kHz的超声波
	{
		TX=1;Delay14us();
		TX=0;Delay14us();
	}
}
void read_ul(void)
{
	unsigned int ul_time;//记录超声波来回的时间（注意没有单位），中间变量
	send_wave();//发送超声波
	TR1=1;//开始计时
	while((RX==1)&&(TF1==0));//等待接受返回的数据
	TR1=0;//接收到返回的数据，停止计时
	if(TF1==1)//如果是因为定时器溢出，说明没检测到底有效数据
	{
		ul_time=0;
		TF1=0;
	}
	else//检查到有效数据
	{
		/*读取超声波来回的时间*/
		ul_time=TH1;
		ul_time<<=8;
		ul_time|=TL1;
	}
	/*距离＝时间*速度/2=定时器时间/单片机主频*速度（m/s)*100/2+距离校准 单位：cm*/
	remote=ul_time*0.00000452115*speed+remote_jiaozhun>0?ul_time*0.0000041667*speed+remote_jiaozhun:0;
	ul_time=0;
	TH1=0;
	TL1=0;	
}
void show_menu(void)
{

	unsigned char jiaozhun=0;
	if(mod==10)//测距界面
	{
		Nixie_num[0]=temp/100>0 ? temp/100%10:20;//显示温度十位或者熄灭（十位为0）
		Nixie_num[1]=temp/10>0 ? temp/10%10+10:20+10;//显示个位加小数点，十位各位为0时显示0.
		Nixie_num[2]=temp/1%10;
		Nixie_num[3]=21;
		
		if(remote_danwei==0)//显示单位为cm时，直接显示。最高位之前的各位熄灭
		{
			Nixie_num[4]=remote/1000>0 ? remote/1000%10:20;
			Nixie_num[5]=remote/100>0 ? remote/100%10:20;
			Nixie_num[6]=remote/10>0 ? remote/10%10:20;
			//Nixie_num[7]=remote/1>0 ? remote/1%10:0;//数据连一位数都没有，则显示0而非全部熄灭
			Nixie_num[7]=remote/1%10;//数据连一位数都没有，则显示0而非全部熄灭
		}
		else if(remote_danwei==1)//如果单位是m
		{
			Nixie_num[4]=remote/1000>0 ? remote/1000%10:20;
			Nixie_num[5]=remote/100>0 ? remote/100%10+10:10;//精确到小数点后两位，只需要在倒数第二位前加个小数点即可
			Nixie_num[6]=remote/10>0 ? remote/10%10:0;
			Nixie_num[7]=remote/1>0 ? remote/1%10:0;
		}
	}
	else if(mod==20)//参数界面1距离参数
	{
		Nixie_num[0]=22;//P
		Nixie_num[1]=1;
		Nixie_num[2]=20;
		Nixie_num[3]=20;
		Nixie_num[4]=20;
		Nixie_num[5]=20;
		Nixie_num[6]=remote_canshu/10>0 ? remote_canshu/10%10:0;//显示距离参数
		Nixie_num[7]=remote_canshu/1>0 ? remote_canshu/1%10:0;
	}
	else if(mod==21)//参数界面2温度参数
	{
		Nixie_num[0]=22;//P
		Nixie_num[1]=2;
		Nixie_num[2]=20;
		Nixie_num[3]=20;
		Nixie_num[4]=20;
		Nixie_num[5]=20;
		Nixie_num[6]=wendu_canshu/10>0 ? wendu_canshu/10%10:0;//显示温度参数
		Nixie_num[7]=wendu_canshu/1>0 ? wendu_canshu/1%10:0;
	}
	else if(mod==30)//工厂1校准值
	{
		Nixie_num[0]=23;//F
		Nixie_num[1]=1;
		Nixie_num[2]=20;
		Nixie_num[3]=20;
		Nixie_num[4]=20;

		//正负号转化，remote_jiaozhun是实际值，带正负。jiaozhun是中间变量，不带符号，值与remote_jiaozhun的绝对值相同
		//用abs（）也行
		jiaozhun=remote_jiaozhun>0?remote_jiaozhun:-remote_jiaozhun;
		
		//PS，距离参数取值10到90，故数码管5熄灭（正数）或显示-(负数）后两位显示数据
		if(remote_jiaozhun>=0)//正
		{
			Nixie_num[5]=20;//熄灭
			Nixie_num[6]=jiaozhun/10>0 ? jiaozhun/10%10:20;
			Nixie_num[7]=jiaozhun/1>0 ? jiaozhun/1%10:0;
		}
		else//负
		{
			if(jiaozhun/10>0)
			{
				Nixie_num[5]=21;//显示-
				Nixie_num[6]=jiaozhun/10%10;//距离参数
				Nixie_num[7]=jiaozhun/1%10;
			}
			else
			{
				Nixie_num[5]=20;
				Nixie_num[6]=21;//显示-
				Nixie_num[7]=jiaozhun/1%10;//距离参数
			}
		}
		
	}
	else if(mod==31)//工厂2速度
	{
		Nixie_num[0]=23;//F
		Nixie_num[1]=2;
		Nixie_num[2]=20;
		Nixie_num[3]=20;
		Nixie_num[4]=speed/1000>0 ? speed/1000%10:20;//显示速度
		Nixie_num[5]=speed/100>0 ? speed/100%10:20;
		Nixie_num[6]=speed/10>0 ? speed/10%10:20;
		Nixie_num[7]=speed/1>0 ? speed/1%10:20;
	}
	else if(mod==32)//工厂3DAC输出下限
	{
		Nixie_num[0]=23;//F
		Nixie_num[1]=3;
		Nixie_num[2]=20;
		Nixie_num[3]=20;
		Nixie_num[4]=20;
		Nixie_num[5]=20;
		Nixie_num[6]=dac_xiaxian/10%10+10;//DAC下限
		Nixie_num[7]=dac_xiaxian/1%10;
	}
}
void led_run(void)
{
	if(mod==10&&is_100ms==1)//距离显示界面下，led灯显示距离（注意取反）
	{
		is_100ms=0;//这个是100ms是额外的处理，减慢led处理的速度，
		Led_Num=~remote;P0=Led_Num;P2|=0x80;P2&=0x9F;P2&=0x1F;
	}
	else if(mod==20||mod==21)//在参数界面下，L8点亮，同时其它灯熄灭
	{
		if(Led_Num!=~(0x80))//如果在参数界面下，未处在"L8点亮，同时其它灯熄灭"的状态，则使"L8点亮，同时其它灯熄灭"
		{
			Led_Num=~0x80;P0=Led_Num;P2|=0x80;P2&=0x9F;P2&=0x1F;
		}
	}
	else if((mod==30||mod==31||mod==32)&&is_100ms==1)//在工厂模式下L1以100ms闪烁
	{
		is_100ms=0;//is_100ms为0时，100ms后会被置为1，每次进入这个else if，则翻转一次L1
		if(Led_Num==~(0x01))//如果点亮了，则熄灭
		{
			Led_Num=~0x00;P0=Led_Num;P2|=0x80;P2&=0x9F;P2&=0x1F;
		}
		else if(Led_Num!=~(0x01))//如果熄灭了，则点亮
		{
			Led_Num=~0x01;P0=Led_Num;P2|=0x80;P2&=0x9F;P2&=0x1F;
		}
	}
}

bit relay_is_on=0;//继电器状态，1打开，0关闭
void relay_run()
{
	//如果距离参数-5<当前距离<距离参数+5,并且当前温度小于温度参数（前两个条件都成立的话，就需要打开继电器）
	//并且继电器没有打开，则打开继电器
	if(remote_canshu-5<=remote&&remote<=remote_canshu+5&&temp/10<=wendu_canshu&&relay_is_on==0)
	{
		RELAY_ON();
		relay_is_on=1;
	}
	
	//如果不满足上述前两个条件（此时需要关闭继电器）
	//并且继电器没有关闭，则关闭继电器
	else if(!(remote_canshu-5<=remote&&remote<=remote_canshu+5&&temp/10<=wendu_canshu)&&relay_is_on==1)
	{
		RELAY_OFF();
		relay_is_on=0;
	}
}

onewire.c

cpp 复制代码 
/*	# 	单总线代码片段说明
	1. 	本文件夹中提供的驱动代码供参赛选手完成程序设计参考。
	2. 	参赛选手可以自行编写相关代码或以该代码为基础，根据所选单片机类型、运行速度和试题
		中对单片机时钟频率的要求，进行代码调试和修改。
*/
#include <stc15.h>
#include <intrins.h>
#include "onewire.h"
sbit DQ=P1^4;
//
void Delay_OneWire(unsigned int t)  
{
	unsigned char i;
	while(t--){
		for(i=0;i<12;i++);
	}
}

//
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;
}
unsigned int read_temp(void)
{
	unsigned int temp=0;
	unsigned char low=0;
	unsigned char high=0;
	unsigned char xiaoshu=0;
	
	init_ds18b20();
	Write_DS18B20(0xCC);
	Write_DS18B20(0x44);
	Delay_OneWire(200);
	
	init_ds18b20();
	Write_DS18B20(0xCC);
	Write_DS18B20(0xBE);
	low=Read_DS18B20();
	high=Read_DS18B20();
	
	temp=high;
	temp&=0x0F;
	temp<<=8;
	temp|=low;
	temp>>=4;
	
	/*获取小数部分*/
	xiaoshu=low;
	xiaoshu&=0x0F;
	
	temp=temp*10+xiaoshu;//温度扩大了十倍，把小数点后一位也加上了
	return temp;
}

onewire.h

cpp 复制代码 
#ifndef _ONEWIRE_H_
#define _ONEWIRE_H_

unsigned int read_temp(void);

#endif

iic.c

cpp 复制代码 
/*	#   I2C代码片段说明
	1. 	本文件夹中提供的驱动代码供参赛选手完成程序设计参考。
	2. 	参赛选手可以自行编写相关代码或以该代码为基础，根据所选单片机类型、运行速度和试题
		中对单片机时钟频率的要求，进行代码调试和修改。
*/

#define DELAY_TIME	5
#include <stc15.h>
#include <intrins.h>
#include "iic.h"
sbit sda=P2^1;
sbit scl=P2^0;
//
static void I2C_Delay(unsigned char n)
{
    do
    {
        _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
        _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
        _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();		
    }
    while(n--);      	
}

//
void I2CStart(void)
{
    sda = 1;
    scl = 1;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
    sda = 0;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
    scl = 0;    
}

//
void I2CStop(void)
{
    sda = 0;
    scl = 1;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
    sda = 1;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
}

//
void I2CSendByte(unsigned char byt)
{
    unsigned char i;
	
    for(i=0; i<8; i++){
        scl = 0;
		I2C_Delay(DELAY_TIME);
        if(byt & 0x80){
            sda = 1;
        }
        else{
            sda = 0;
        }
		I2C_Delay(DELAY_TIME);
        scl = 1;
        byt <<= 1;
		I2C_Delay(DELAY_TIME);
    }
	
    scl = 0;  
}

//
unsigned char I2CReceiveByte(void)
{
	unsigned char da;
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++){   
		scl = 1;
		I2C_Delay(DELAY_TIME);
		da <<= 1;
		if(sda) 
			da |= 0x01;
		scl = 0;
		I2C_Delay(DELAY_TIME);
	}
	return da;    
}

//
unsigned char I2CWaitAck(void)
{
	unsigned char ackbit;
	
    scl = 1;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
    ackbit = sda; 
    scl = 0;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
	
	return ackbit;
}

//
void I2CSendAck(unsigned char ackbit)
{
    scl = 0;
    sda = ackbit; 
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
    scl = 1;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
    scl = 0; 
	sda = 1;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
}

void wirte_pcf(unsigned char dat)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x90);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(0x40);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(dat);
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
}

iic.h

cpp 复制代码 
#ifndef _IIC_H_
#define _IIC_H_

void wirte_pcf(unsigned char dat);

#endif

临近比赛了，这里也提前祝参加比赛的同学能够拿个好奖，也对得起这么久的努力了

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