蓝桥杯单片机各模块化代码

希灵小小骨

已于 2025-04-12 21:15:29 修改

阅读量391

点赞数 9

分类专栏：蓝桥杯文章标签：蓝桥杯单片机

于 2025-03-22 11:25:45 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/2301_81407389/article/details/146434785

版权

蓝桥杯专栏收录该内容

1 篇文章

订阅专栏

138译码器相关，基础模块的必要工具

//HC138端口选择
//通过前三位按位与，其他位数按位或的原理
//省去了部分HC138选端口的代码                   //最好分开写
void InitHC138(unsigned char n)
{
	switch(n)
	{
		case 4:
			P2=P2&0x1f;       
            P2=P2|0x80;                     //LED
		  break;
		case 5:                            
			P2=P2&0x1f;
            P2=P2|0xa0;                     //蜂鸣器继电器   
		  break;
		case 6:
			P2=P2&0x1f;
            P2=P2|0xc0;                     //数码管位选
		  break;
		case 7:
			P2=P2&0x1f;
            P2=P2|0xe0;                     //数码管段选
		  break;
		case 0:
			P2=P2&0x1f;
            P2=P2|0x00;                     //关闭锁存器
		  break;
	}
}


//初始化
void InitSystem()
{
	InitHC138(5);
	P0=0x00;              //初始关闭LED与蜂鸣器，防止上电出现错误
	InitHC138(4);
	P0=0xFF;
}

LED相关代码（解决了LED闪烁与数码管冲突的问题）

默认变量定义

// LED状态缓存（0:灭，1:亮）
unsigned char Led_Status = 0xFF; // 默认全灭（共阳极）

// LED模式定义（0:常亮/常灭，1:闪烁）
unsigned char Led_mode[8] = {0}; // 8个LED的模式

// 闪烁计数器（控制闪烁频率）
unsigned int Blink_counter = 0;
unsigned char Blink_Time=100 // 闪烁间隔（单位：ms）

功能代码

将上段代码放入定时器定期扫描，下段代码则是真正起到设置作用的代码

void UpdateLEDs()
	{
    // 仅在需要时操作硬件（避免频繁调用138）
    static unsigned char Last_Led_Status = 0xFF;
    if (Led_Status != Last_Led_Status) 
	{ 
        InitHC138(4); // 选择Y4（LED锁存器）
        P0 = Led_Status;        // 写入LED状态
		InitHC138(0);              // 关闭锁存器（Y0）      //不关闭锁存器就会与数码管冲突
        Last_Led_Status = Led_Status;
    }
}

// 设置LED模式（led_num: 0~7，mode: 0=常亮/常灭，1=闪烁）
void SetLedMode(unsigned char Led_Num, unsigned char mode, unsigned char state) {
    if (Led_Num > 7) return;
    Led_mode[Led_Num] = mode;
    
    // 初始化状态（若为常亮/常灭）
    if (mode == 0) 
		{
        if (state) 
		  {
            Led_Status |= (1 << Led_Num);   // 灭
          } 
        else 
          {
            Led_Status &= ~(1 << Led_Num);  // 亮
          }
    }
    UpdateLEDs(); // 立即更新硬件
}

//闪烁功能由此实现，定期翻转亮灭状态，控制对应LED位置亮灭
if (++ms_counter >= Blink_Time) 
	{
     ms_counter = 0;
     Blink_counter ^= 1;                            // 翻转闪烁状态（0或1）

     for (i = 0; i < 8; i++) 
			{
     if (Led_mode[i] == 1)                      // 遍历所有LED，更新闪烁模式的状态
			{                                  // 闪烁模式
            if (Blink_counter) 
			   {
                 Led_Status |= (1 << i);  // 灭
               } 
				 else 
			   {
                    Led_Status &= ~(1 << i); // 亮
               }
            }
        }
        UpdateLEDs(); // 统一更新硬件
    }

实例演示

 SetLedMode(0,0,0);
 SetLedMode(7,1,0);	
//亮灭需自主控制，不会自动关闭

独立按键扫描

unsigned char Key()
{
	unsigned char temp=0;
	if(P33==0)
	{
		  temp=4;
	}
	if(P32==0)
	{
		  temp=5;
	}
	if(P31==0)
	{

		  temp=6;
	}
	if(P30==0)
	{	
		  temp=7;
	}
	return temp;
}

矩阵按键扫描

unsigned char MartixScan()
{
	unsigned char temp=0;
	P44=0;P42=1;P35=1;P34=1;
	if(P33==0) temp=4;
	if(P32==0) temp=5;
	if(P31==0) temp=6;
	if(P30==0) temp=7;
	
	P44=1;P42=0;P35=1;P34=1;
	if(P33==0) temp=8;
	if(P32==0) temp=9;
	if(P31==0) temp=10;
	if(P30==0) temp=11;
	
	P44=1;P42=1;P35=0;P34=1;
	if(P33==0) temp=12;
	if(P32==0) temp=13;
	if(P31==0) temp=14;
	if(P30==0) temp=15;
	
	P44=1;P42=1;P35=1;P34=0;
	if(P33==0) temp=16;
	if(P32==0) temp=17;
	if(P31==0) temp=18;
	if(P30==0) temp=19;
	
	return temp;
}

按键下降沿与上升沿判断

void Key_Proc()
{
   KeyN=MartixScan();                  //按键下降沿与上升沿的判断
   Key_Down=KeyN&(Key_Old^KeyN);
   Key_Up=~KeyN&(Key_Old^KeyN);
   Key_Old=KeyN;
 switch(Key_Down)
   {
     case 4://此处填写作用
     break;
     case 5:...
   }
 switch(Key_Up)
   {
     同上
   }

切记不能忘记break

数码管

void SMG(unsigned char num,plc)
{
	SMGBuff[plc]=num;                    //对数码管缓存数组进行改变
		
}

void SMG_Set(unsigned char ad1,ad2,ad3,ad4,ad5,ad6,ad7,ad8)
{
	if(SMG_Flag)                         //此为减速标志位
	{
	SMG(ad1,1);
	SMG(ad2,2);                          //一次性对所有数码管缓存数组进行改变
	SMG(ad3,3);
	SMG(ad4,4);
	SMG(ad5,5);
	SMG(ad6,6);
	SMG(ad7,7);
	SMG(ad8,8);
	SMG_Flag=0;
	}
}

void SMG_Show()                  //放在定时器里扫描，显示的是八个数码管缓存数组
{
	InitHC138(7);                //消隐
	P0 = 0xff;                     
	InitHC138(6);
	P0=0x01<<(sign-1);
    InitHC138(0);                  //消隐
	P0 = 0xff;	                   
	InitHC138(7);
	P0=SMGNB[SMGBuff[sign]];       
	sign++;
	if(sign>8)                     
	{                            
		sign=0;	                    
	}
}

蜂鸣器继电器

void Buzzer_Proc()
{
	InitHC138(5);
	P0=0x50;
	InitHC138(0);
}

//比较简单，0x50是蜂鸣器与继电器，0x10是继电器，0x40是蜂鸣器
//0x00是全关

定时器（可直接在STC-ISP中生成）

这是定时器0（处理一般功能）

void Timer0_Working()  interrupt 1        //定时器0的端口
{
	static unsigned int SMG_Count=0;      //static代表局部变量
    static unsigned int Key_Pos=0;        //注意int与char的限制大小
	static unsigned char SMG_Delay=0;
    TL0=0x18;                             //非自动重载，需要进入中断时重设定时器初值
    TH0=0xFC;
    if(++Key_Pos == 10)
	{
	Key_Pos=0;                            //按键扫描
	Key_Flag=1;                           //当Key_Flag为1时执行按键相关
	}
	if(++SMG_Count==2)
    { 
	SMG_Show();                           //数码管扫描
	SMG_Count=0;
    }
    if(++SMG_Delay==80)                   //数码管减速，防止刷新过快
    {
	SMG_Flag=1;
	SMG_Delay=0;
    }

如上图演示为部分定时器功能（不要忘记打开总中断与定时器中断）

DS1302(时钟模块)

赛点资源包中缺少的部分定义

sbit SCK=P1^7;
sbit SDA=P2^3;
sbit RST=P1^3;

实际使用

xdata unsigned char Write_Ds1302_ADD[7]={0x80,0x82,0x84,0x86,0x88,0x8a,0x8c}; // DS1302写地址
xdata unsigned char Read_Ds1302_ADD[7]={0x81,0x83,0x85,0x87,0x89,0x8b,0x8d}; // DS1302读地址
xdata unsigned char Time[7]={0x00,0x00,0x00,0x04,0x03,0x06,0x25}; // 时间数组，格式为秒、分、时、日、月、星期、年


// DS1302初始化函数
void Init_Ds1302()     //需要放在主函数的while循环前，进行初始化
{
    char i;
    Write_Ds1302_Byte(0x8e,0x00); // 关闭写保护
    for(i=0;i<7;i++)
    {
        Write_Ds1302_Byte(Write_Ds1302_ADD[i],Time[i]); // 写入初始时间
    }        
    Write_Ds1302_Byte(0x8e,0x80); // 打开写保护
}


//DS1302读取时间，存入Time数组
void Read_Ds1302_Time()
{
    char i;
    for(i=0;i<7;i++)
    {
        Time[i]=Read_Ds1302_Byte(Read_Ds1302_ADD[i]); // 读取时间
    }
}

DS18B20(温度读取模块)

赛点资源包中缺少的端口定义

sbit DQ=P1^4;

功能代码

/* DS18B20温度读取函数 */
int Read_DS18B20_temp(unsigned int Temp)       //int型数据，不是char型数据！！！
{
    unsigned char LSB, MSB;
    init_ds18b20();             // 初始化DS18B20
    Write_DS18B20(0xCC);        // 跳过ROM指令
    Write_DS18B20(0x44);        // 启动温度转换
    
    init_ds18b20();             // 重新初始化
    Write_DS18B20(0xCC);
    Write_DS18B20(0xBE);        // 读取暂存器
    LSB = Read_DS18B20();       // 读取温度低字节
    MSB = Read_DS18B20();       // 读取温度高字节
    init_ds18b20();             // 释放总线

    Temp = (MSB << 8) | LSB;    // 合成16位温度数据
    return （Temp/16*10）;
}



//需注意是int型数据，不要搞错了

主函数中如此写

Temp=Read_DS18B20_temp(Temp);

PCF8591(光敏电阻读取，与电压输入输出)

赛点资源包缺少的端口定义

sbit scl=P2^0;
sbit sda=P2^1;

功能代码

void PCF8591_DAout(unsigned char Data)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x90);
	I2CWaitAck();                             //电压输出
	I2CSendByte(0x40);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(Data);
	I2CWaitAck();
	I2CStop();  
	
}

unsigned char PCF8591_ADin(unsigned char addr)
{
	unsigned char ad;
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x90);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(addr);
	I2CWaitAck();
	                                            //电压或光敏电阻数据采集
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x91);
	I2CWaitAck();
	ad=I2CReceiveByte();
	I2CSendAck(1);  
    I2CStop();  
	return ad;
}

实际使用

Light=PCF8591_ADin(0x01);  //光敏电阻电压采集

ad=PCF8591_ADin(0x03);     //可控电阻电压采集 
0-255对应0-5V

PCF8591_DAout(0);
PCF8591_DAout(51); 
PCF8591_DAout(102);      //输出电压值

//近似255/5的每单位电压输出值



//0x41通道可能是混合采集
//只AD时，可只用0x01,0x03。

//只DA时，可只用0x40。

//既要AD又要DA时，需用0X41,0X43。

AT24C02（存储模块）

赛点资源包中少的端口定义

sbit scl=P2^0;
sbit sda=P2^1;

功能代码（做到断电存储）

void AT24C02_Write(unsigned char addr,unsigned char Data)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa0);
	I2CWaitAck();                            //AT24C02写地址代码
	I2CSendByte(addr);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(Data);
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
	Delay(5);
}

unsigned char AT24C02_Read(unsigned char addr)
{
	unsigned char Data;
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa0);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(addr);
	I2CWaitAck();                           //AT24C02读地址代码
	
	
	I2CStart();
	I2CSendByte(0xa1);
	I2CWaitAck();
	
	Data=I2CReceiveByte();
	I2CSendAck(1);//不应答
	I2CStop();
	Delay(5);
	return Data;
}

超声波模块

超声波发送数据与接收数据定义

sbit Trig=P1^0;
sbit Echo=P1^1;

超声波专用定时器初始化

void Wave_timer_init(void)		//12.000MHz
{
	CMOD=0x00;
	CL=0;
	CH=0;
	CF=0;
	CR=0;
}

超声波初始化

void Wave_Init()
{
unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		Trig=1;                  //超声波初始化  产生八个方波信号
		Delay12us();
		Trig=0;
		Delay12us();             //延时一定时间，方波频率计算得到
	}
}

超声波读取数据

unsigned char Wave_Read()              //超声波读取数据
{
	unsigned int Time;
	Wave_timer_init();                  //超声波所使用的定时器的重启
	Wave_Init();                        //发送信号
	CR=1;                              //开始计时
	while((Echo==1)&&(CF==0));          //接收到数据之后停止计时（且数据未溢出）
	CR=0;	
	if(CF==0)                          //如果计时停止
	{
		Time=CH<<8|CL;                  //得到距离数据
    return(Time*0.017);		            //音速与频率的计算得到距离
	}
	else
	{
		CF=0;                            //错误数据（定时器溢出）
		return 0;
	}
}

使用

Wave_Data=Wave_Read();

NE555(频率模块)

初始值

int Count_f,Dat_f;

数据较大，别忘了是int

频率定时器初始化（八位自动重载）

void Timer_Init(void)	
{
TMOD=0x16;
ET0=1;        //打开定时器0开关
ET1=1;				//打开定时器1开关
EA=1;					//打开EA总开关
TH0=0XFF;			//设置初值，使P3^4每产生一个脉冲，触发一次定时器0中断
TL0=0XFF;
TH1=0XFC;			//设置初值，定时器1每1ms产生一次中断
TL1=0X18;
TR0=1;				//定时器0开始计时
TR1=1;				//定时器1开始计时
}


void Timer0_Working()  interrupt 1
{
	Count_f++;
}
void Timer1_Working()  interrupt 3
{
    TL1=0x18;
	TH1=0xFC;
	if(++Count_t==1000) 
	{                             //此为频率值的产生
		Dat_f=Count_f;            //时间不同，频率的大小也不同
		Count_f=0;
		Count_t=0;
	}
//其他无关功能此处省略
}

此处使用定时器0产生频率，定时器1处理功能，相反应该不行

另一个定时器仍为非自动重载，所以别忘记设置初值

串口通讯模块（难点）

串口使用的数组与索引

unsigned char Uart_Data[10]={0};//串口接收数组
unsigned char Uart_Index;//串口接收索引

定时器2初始化

void UartInit(void)		//9600bps@12.000MHz
{
	SCON = 0x50;		//8位数据,可变波特率
	AUXR |= 0x01;		//串口1选择定时器2为波特率发生器
	AUXR &= 0xFB;		//定时器2时钟为Fosc/12,即12T
	T2L = 0xE6;		//设定定时初值
	T2H = 0xFF;		//设定定时初值
	AUXR |= 0x10;		//启动定时器2
	EA=1;              //总中断
    ES=1;             //串口中断
}

中断存入数组

void Uart_Server() interrupt 4
{                            //没有中断则无法起到串口作业
	if(RI==1)                  //因为进入中断会卡死
	{
	 Uart_Data[Uart_Index]=SBUF;
     Uart_Index++;
     RI=0; 
	}
}

串口发送字符与字符串

void SendByte(unsigned char Dat)
{
	SBUF=Dat;
	while(TI==0);  //发送完会变成1
	TI=0;	       //手动清零           
}

void SendString(unsigned char *str)
{
       while(*str !='\0')
     {                                   //发送字符串
        SendByte(*str++);
     }
}

使用例子

void Uart_Proc()
{
	if(Uart_Flag==1)              //这是逻辑判断，根据情况设置使用
	{
	  SendString("Data:");         //此处为例子，发送字符串与发送数字数据的方法
	  SendByte(0x30+Light%10);
	  SendString("\r\n");         //换行符
	  Uart_Flag=0;
	}
	else if(Uart_Flag2==1)       //另一个逻辑
	{
	  SendString("Warn\r\n"); 
      Uart_Flag2=0;		
	}
	if(Uart_Index!=0)            //如果索引不为零(开始接收字符)
    {
	if(Uart_Index==5)
	{
		if(Uart_Data[0]=='C' && Uart_Data[1]=='l' && Uart_Data[2]=='o' && Uart_Data[3]=='s' && Uart_Data[4]=='e')               //判断存入缓存数组的字符
		{	
			Uart_Time=0;
			Warn_Flag=0;            //起到作用
	 	}
	}
	Uart_Index=0;                //索引归零
  }   
}

此为蓝桥杯单片机所有考察模块，记录以便日后查看