第十二届蓝桥杯嵌入式省赛程序设计题解析（基于HAL库）（第二套）

一.题目分析

（1）.题目

（2）.题目分析

1.按键功能分析

a.B1界面切换

b.B2每次按下R加2

c.B3每次按下R减2

d.LED控制按键

2.信号输出功能分析

a.PA7信号输出-----信号的输出就需要使用到输入捕获和输出比较功能

b.输出信号的频率为输入信号频率的R分频

c.输出信号占空比和检测到的R37成正比

（当前电压值/3.3V)*周期 = 占空比

（3）.逻辑导图

二．CubeMX配置

由于蓝桥杯使用的板子都是STM32G431RBT6，配置都是相同的，模板已经在第六届蓝桥杯嵌入式省赛程序设计题解析（基于HAL库）-CSDN博客配置完成，大家可以前往学习

三．相关代码实现

（1）MAIN

1.全局变量声明

#include "main.h"
#include "RCC\bsp_rcc.h"
#include "KEY_LED\bsp_key_led.h"
#include "LCD\bsp_lcd.h"
#include "ADC\bsp_adc.h"
#include "TIM\bsp_tim.h"//***全局变量声明区
//*减速变量
__IO uint32_t uwTick_Key_Set_Point = 0;//控制Key_Proc的执行速度
__IO uint32_t uwTick_Led_Set_Point = 0;//控制Led_Proc的执行速度
__IO uint32_t uwTick_Lcd_Set_Point = 0;//控制Lcd_Proc的执行速度//*按键扫描专用变量
uint8_t ucKey_Val, unKey_Down, ucKey_Up, ucKey_Old;//*LED专用变量
uint8_t ucLed = 0x01;//*LCD显示专用变量
uint8_t Lcd_Disp_String[21];//最多显示20个字符//*pwm相关变量
uint16_t PWM_T_Count;
//*主逻辑使用变量
uint8_t Disp_Screen_Num;//0-数据，1-参数
uint8_t R_Freq = 4;//分频值，初试为4
uint16_t ADC_Voltage_X100;
uint16_t Frq;
uint8_t LED_Func = 1;//1-启用，0-禁用
uint32_t AUTORELOAD_Num;
uint32_t COMPARE_Num;//***子函数声明区
void Key_Proc(void);
void Led_Proc(void);
void Lcd_Proc(void);

2.系统主函数

int main(void)
{/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* Configure the system clock */SystemClock_Config();/*bsp资源的初始化*/KEY_LED_Init();LCD_Init();LCD_Clear(Black);LCD_SetBackColor(Black);LCD_SetTextColor(White);	ADC2_Init();PWM_INPUT_TIM2_Init();PWM_OUTPUT_TIM17_Init();//*输入捕获PWM启动HAL_TIM_Base_Start(&htim2);  /* 启动定时器 */HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_2);		//PA7黄色__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim17, TIM_CHANNEL_1, 500);//没有波形输出__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim17, 4999);	//200HZHAL_TIM_PWM_Start(&htim17,TIM_CHANNEL_1);		//PA7while (1){Key_Proc();Led_Proc();Lcd_Proc();}}

3.按键扫描子函数

a. 逻辑框图

b. 程序源码

//***按键扫描子函数
void Key_Proc(void)
{if((uwTick -  uwTick_Key_Set_Point)<50)	return;//减速函数uwTick_Key_Set_Point = uwTick;ucKey_Val = Key_Scan();unKey_Down = ucKey_Val & (ucKey_Old ^ ucKey_Val); ucKey_Up = ~ucKey_Val & (ucKey_Old ^ ucKey_Val);	ucKey_Old = ucKey_Val;if(unKey_Down == 1)//完成界面的切换{Disp_Screen_Num ^= 0x01;LCD_Clear(Black);		if(Disp_Screen_Num == 0x00)//数据界面LD1点亮{ucLed &= (~0x03);ucLed |= 0x01;			}else if(Disp_Screen_Num == 0x01)//参数界面LD2点亮{ucLed &= (~0x03);		ucLed |= 0x02;				}			}if(Disp_Screen_Num == 0x01)//在参数设置界面的时候，才可以加减{if(unKey_Down == 2)//+2功能{R_Freq += 2;if(R_Freq > 10)R_Freq = 10;}	if(unKey_Down == 3)//-2功能{R_Freq -= 2;if(R_Freq < 2)R_Freq = 2;}	}if(unKey_Down == 4)//LED启用和停用功能{	LED_Func ^= 0x01;}}

4.LED扫描子函数

a. 程序源码

void Led_Proc(void)
{if((uwTick -  uwTick_Led_Set_Point)<200)	return;//减速函数uwTick_Led_Set_Point = uwTick;if(LED_Func == 0x01)LED_Disp(ucLed);else if(LED_Func == 0x00)LED_Disp(0x00);		
}

5.LCD扫描子函数

a. 逻辑框图

b. 程序源码

void Lcd_Proc(void)
{if((uwTick -  uwTick_Lcd_Set_Point)<100)	return;//减速函数uwTick_Lcd_Set_Point = uwTick;ADC_Voltage_X100 = ((((float)getADC2())/4096)*330);Frq = (1000000/PWM_T_Count);//控制LED灯的变化if((ADC_Voltage_X100<100)||(ADC_Voltage_X100>=300)){ucLed |= 0x04;}else ucLed &= (~0x04);			if((Frq<1000)||(Frq>=5000)){ucLed |= 0x08;}else ucLed &= (~0x08);	//控制输出PWM的变化//AUTORELOAD_Num = 6289;	AUTORELOAD_Num = (1000000.0/(Frq/R_Freq));COMPARE_Num = (((330-ADC_Voltage_X100)/330.0)*AUTORELOAD_Num);	//求助各位大佬？究竟为什么？如果您告诉我，我以您的名义，补充录制一段，单独解释这个地方。//完成频率的设置__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim17, AUTORELOAD_Num);			//完成占空比的设置__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim17, TIM_CHANNEL_1, COMPARE_Num);if(Disp_Screen_Num == 0)//显示数据{sprintf((char *)Lcd_Disp_String, "       Data      ");		LCD_DisplayStringLine(Line1, Lcd_Disp_String);	sprintf((char *)Lcd_Disp_String, "   FRQ:%dHz        ",(unsigned int)Frq);LCD_DisplayStringLine(Line3, Lcd_Disp_String);				sprintf((char *)Lcd_Disp_String, "   R37:%4.2fV      ",(ADC_Voltage_X100*0.01));LCD_DisplayStringLine(Line5, Lcd_Disp_String);				}else if(Disp_Screen_Num == 1)//显示参数{sprintf((char *)Lcd_Disp_String, "       Para      ");		LCD_DisplayStringLine(Line1, Lcd_Disp_String);	sprintf((char *)Lcd_Disp_String, "      R:%2d",(unsigned int)R_Freq);LCD_DisplayStringLine(Line3, Lcd_Disp_String);				}
}

5.输入捕获PWM中断回调

a. 程序源码

//输入捕获PWM中断回调
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{if(htim->Instance==TIM2){if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2){PWM_T_Count =  HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_2)+1;}			}	
}