第十二届蓝桥杯嵌入式省赛第二场真题

逸兴云飞~

已于 2023-03-26 20:32:51 修改

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分类专栏：蓝桥杯嵌入式文章标签：蓝桥杯单片机 stm32

于 2023-03-26 20:25:20 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ttdffmm/article/details/129761540

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本文详细记录了在STM32CubeMX中配置ADC2(PB15)用于电位器读取，设置输入检测(PA1)并使用中断接收数值，以及PWM脉冲输出(PA7)的步骤。同时，文章涵盖了ADC采样时间、输入检测触发源、PWM模式及频率调整的注意事项。此外，还介绍了LCD显示数据、按键功能实现和LED状态控制的相关代码实现。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目要求：

CubeMX配置：

在这里我就记录一下主要的外设配置

时钟基本配置：

请参考前边文章。

ADC2(PB15)配置：

因为题目要求我们用R37电位器，也就是对应的ADC2的PB15引脚。

还需要把ADC基础修改一下，在这里我们只需要把下边两个位置配置一下即可。

修改为异步。

采样时间长一点。

输入检测（PA1配置）：

因为输入口为PA1，这就与之前模板的PA0口不同，但是差别不大。只需要将Trigger Source配置为->TI2FP2即可。Channel1和Channel2的口的模式转换一下即可，咱们用中断接收数值，则需要打开中断。

PWM脉冲输出(PA7)：

PA7对应着TIM3->CH2所以这里只需要将时钟打开，通道2配置为PWM模式即可

分频配置：

注意：

ADC注意事项：

//ADC的数据获取：
HAL_ADC_Start(&hadc2);
ADC2_Val=HAL_ADC_GetValue(&hadc2);//这样得到的值为寄存器的值，要得到想要的数据还需进一步转换
//3.3*ADC2_Val/4096

输入检测注意：

//配置
  MX_TIM2_Init();//先对所用的定时器进行初始化
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);//打开定时器中断功能
  HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_2);//打开以中断模式启动TIM Input Capture测量

频率值和Arr的获取：因为我们上一步开启了中断，所以数据接收需要在中断回调函数里边编写

//因为咱们是输入捕获中断，所以咱们中断回调函数用下边这个。
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim);
//而捕获的值则是通过HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_2)去读取捕获通道的值。

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if(htim->Instance==TIM2)//先确实一下进入中断的是否是定时器2
    {
        if(htim->Channel==HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)
        {
            Input_PWM_Fre=HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_2)+1;
            swap=1;
        }
    }

}

PWM注意事项：

//使用初始化和打开PWM
MX_TIM3_Init();
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
//频率修改

//修改频率，将该代码放在规定的触发事件之后即可
void Control_Fre(uint16_t Fre)
{
    htim3.Init.Period=Fre;
    HAL_TIM_Base_Init(&htim3);
}

//修改占空比
void Control_Duty(uint16_t Du)
{
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3,TIM_CHANNEL_2,Du);
}

代码实现：

具体实现：

根据题目要求先编写，LCD显示功能：

数据界面：

//数据界面：

void Data_Dis(void)
{
    LCD_SetTextColor(White);
    LCD_SetBackColor(Black);
    
    sprintf((char *)Data_Str,"       Data         ");
    LCD_DisplayStringLine(Line1,Data_Str);
    
    sprintf((char *)Data_Str,"   FRQ:%dHz          ",FRQ);
    LCD_DisplayStringLine(Line3,Data_Str);
    
    sprintf((char *)Data_Str,"   R37:%3.2fV           ",VR37);
    LCD_DisplayStringLine(Line5,Data_Str);
    
    sprintf((char *)Data_Str,"                     ");
    LCD_DisplayStringLine(Line0,Data_Str);
    LCD_DisplayStringLine(Line2,Data_Str);
    LCD_DisplayStringLine(Line4,Data_Str);
    LCD_DisplayStringLine(Line6,Data_Str);
    LCD_DisplayStringLine(Line7,Data_Str);
    LCD_DisplayStringLine(Line8,Data_Str);
    LCD_DisplayStringLine(Line9,Data_Str);

}

参数界面：


//参数界面
uint8_t R_Para_Str[21];
void R_Para_Dis(void)
{
    LCD_SetTextColor(White);
    LCD_SetBackColor(Black);
    
    sprintf((char *)R_Para_Str,"       Para         ");
    LCD_DisplayStringLine(Line1,R_Para_Str);
    
    sprintf((char *)R_Para_Str,"   R:%d              ",R);
    LCD_DisplayStringLine(Line3,R_Para_Str);
    sprintf((char *)R_Para_Str,"                     ");
    LCD_DisplayStringLine(Line5,R_Para_Str);
    LCD_DisplayStringLine(Line0,R_Para_Str);
    LCD_DisplayStringLine(Line2,R_Para_Str);
    LCD_DisplayStringLine(Line4,R_Para_Str);
    LCD_DisplayStringLine(Line6,R_Para_Str);
    LCD_DisplayStringLine(Line7,R_Para_Str);
    LCD_DisplayStringLine(Line8,R_Para_Str);
    LCD_DisplayStringLine(Line9,R_Para_Str);
}

注意题目要求的字体和背景颜色，

显示界面一共有三个参数显示，这三个显示还没有写，所以要先预留出该变量位置。

按键功能：

_Bool model;//0:数据界面 1：参数界面
_Bool led_Control=0;
uint8_t R=4;
_Bool Fre_control;
void Key_Control(void)
{
    if(Key_Down==1)//按键1按下
    {
        model=(_Bool)(1-model);
    }
    if(Key_Down==2)
    {
      if(model==1)
        {
        R+=2;
        if(R>10)
        {
            R=2;
        }
        }
    }   
    if(Key_Down==3)
    {
        if(model==1){
        R-=2;
        if(R<2)
        {
            R=10;
        }
        Fre_control=1;
        }
    }
    
    if(Key_Down==4)
    {
        led_Control=(_Bool)(1-led_Control);
    }
    
}

此时，按键一二三都可以与上文写的数据界面和参数界面相结合，完成按键的1、2、3功能。

按键4：改变的为控制灯是否亮的一个变量。

    //led控制
    if(led_Control==0)
    {
       // LED1234_control();//预留的控制LED灯的功能函数
    }
    else
        LED_Contorl(0x00);

信号输出功能：

//输出信号控制
//PA7输出频率
//占空比和电压的关系

uint16_t Du_Val;
uint16_t Fre_PA7_out;
uint16_t FRQ;
void Out_Fre_Control(void)
{   
    Fre_PA7_out=Input_PWM_Fre*R;//分频
    Control_Fre(Fre_PA7_out);
    FRQ=(unsigned int)(1000000/Input_PWM_Fre);//频率显示
    Du_Val=Fre_PA7_out*VR37/3.3;//电压和占空比关系计算
    Control_Duty(Du_Val);
}

分频：这里直接用PA1捕获的值，直接乘以分频R就可以。但是前面得到的值只是对外部晶振（主时钟频率）第二次分频的分频值，不是咱们需要的频率。得到频率的还需一步计算就是，频率显示的式子。

电压和占空比关系计算：VR37是ADC读取的电压的转换后的值，除以3.3就是百分比。在乘以第二次分频的值就是该电压下对应的占空比。

解释都在代码里了

//led控制
void LED1234_control(void)
{
    //
    if(VR37<1.0||VR37>=3.0)//在3、4中任选择一个条件
    {
        if(model==0)//在数据模式的情况下
        {
        if(FRQ<1000||FRQ>=5000)//频率的值的大小
            {
                LED_Contorl(0x0d);//1101、四灯三灯一灯亮
            }
        else
            {
                LED_Contorl(0x05);//0101、三灯一灯亮
            }    
        }            
        if(model==1)//在参数模式的情况下
        {
        if(FRQ<1000||FRQ>=5000)//频率的值的大小
            {
                LED_Contorl(0x0e);//1110  四灯三灯二灯亮
            }
        else 
            {
                LED_Contorl(0x06);//0110  三灯二灯亮
            }    
        }            
    }        
    else//下边同理
    {
    if(model==0)
        {
        if(FRQ<1000||FRQ>=5000)
            {
                LED_Contorl(0x09);
            }
        else
            {
                LED_Contorl(0x01);
            }    
        }            
        if(model==1)
        {
        if(FRQ<1000||FRQ>=5000)
            {
                LED_Contorl(0x0a);
            }
        else
            {
                LED_Contorl(0x02);
            }    
        }            
    }    
}

到此，所有代码均已完成，剩下的就是将三个主要函数放到while循环当中就可以了

  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
        Key_scan();
        LCD_Dis();
        Out_Fre_Control();
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */

结果展示：

效果