蓝桥杯单片机——“”彩灯控制器”的程序设计

同学问我这个题目，然后我就做了，刚好最近断更，就用这个来凑个数吧，也检验看看寒假退步了多少，顺便记录这次做题。

题目

“彩灯控制器”的程序设计
一、基本要求：
a)单片机竞赛板限于使用MCS-51单片机或者STM32系列单片机。
b)电脑自带，编程所需软件需提前完成安装。
c)实现相同功能，用时短者优先排名。
d)比赛时长： 5月11日 14:00 ~ 17:00
二、功能描述：
a)基本功能描述：通过单片机控制LED指示灯的工作模式。
b)设计说明
i.关闭与本试题无关的外设资源，
ii.8个LED指示灯开机默认为熄灭状态
iii.8个LED指示灯工作模式如下：
1.模式1：8个LED指示灯按照顺序从左往右逐个点亮，接着从右往左逐个点亮，循环执行。单个LED点亮时间为1000ms。
2.模式2：8个LED指示灯同时以0.5Hz频率，50%占空比点亮
iv.按键工作模式：
1.按键1（模式切换按键）：按下按键，将LED指示灯模式从模式1切换成模式2，再次按下按键，LED显示从模式2切换成模式1，模式循环切换。当模式2切换回模式1时，起始的亮灯顺序从上次跳到模式2开始，当模式1切换回模式2时，LED闪烁频率占空比与上次跳到模式1前一样。
2.按键2（加按键）：按下按键，若当前处于模式1，则会增加100ms的单个LED点亮时间，当增加到2000ms时，再次按下该按键，点亮时间将改为1000ms。若当前处于模式2，则会增加10%占空比，当占空比增加到100%时，再次按下该按键，占空比将改为50%。
3.按键3（减按键）：按下按键，若当前处于模式1，则会减少100ms的单个LED点亮时间，当减少到500ms时，再次按下该按键，点亮时间将改为1000ms。若当前处于模式2，则会减少10%占空比，当占空比减少到10%时，再次按下该按键，占空比将改为50%。
v.按键模式需在数码管上或液晶上显示,显示格式
如 1 时间或 2 占空比
三、评分细则
功能分值（总分100分）
模式1，实现LED左右来回循环闪烁 10
模式2，实现LED闪烁 10
按键1实现模式1和模式2切换功能 20
模式1下，按键2和按键3功能实现 20
模式2下，按键2和按键3功能实现 20
数码管或液晶能够正确显示当前操作信息 20
四、注意事项
提交材料为（工程项目和Hex可执行文件），工程项目和Hex文件的命名为给定编号。不得含有专业、个人等信息，发现扣20分。本科以B开头，大专组以C开头。

代码

//sys.h

#ifndef __SYS_H_
#define __SYS_H_#include <STC15F2K60S2.H>
#include <intrins.h>sbit s4=P3^3;  //实现按键按下模式一和模式二相互转换
sbit s5=P3^2;  //实现按键按下模式一情况下LED移动时间增加100ms，模式二情况下占空比增加10%
sbit s6=P3^1;  //实现按键按下模式一情况下LED移动时间减少100ms，模式二情况下占空比减少10%#ifndef uint
#define uint unsigned int
#endif#ifndef uchar
#define uchar unsigned char
#endifextern uint t;
extern uint y;
extern uchar led_flag;
extern uchar KeySta[3],Key_backup[3];//led.c
void LED_Init(void);
void led_disp(uchar led);
void LED_disp1();//key.c
void Key_Scan(void);
void Key_Deal(void);
void led_flag_change(uint led_flag,uint i);//seg.c
void Nixie_Scan(void);
void Nixie_Show(void);
void Nixie_change(void);//tim.c
void ALL_Init(void);
void Timer_Init(void);
void Timer_change(uchar led_flag);
#endif

//led.c

#include "sys.h"void led_disp(uchar led){//LED基本点亮函数P2 = P2 & 0x1f | 0x80;P0 = led;P2 &= 0x1f;
}void LED_disp1(){//模式1流水灯函数static uchar led1 = 0xFE;static uint index = 0;static uint flag = 0;//左移右移标志位led_disp(led1);//放判断外面，使得第一个灯不被忽视if(!flag){//flag为0时，先右移led1 = _crol_(led1,1);if(++index == 7){flag = 1;index = 0;}}else{//flag为1时，左移led1 = _cror_(led1,1);if(++index == 7){flag = 0;index = 0;}}
}

//key.c

#include "sys.h"
//按键扫描
void Key_Scan(void)
{uint i;static uchar keybuff[] = {0xff,0xff,0xff};keybuff[0] = (keybuff[0] << 1) | s4;keybuff[1] = (keybuff[1] << 1) | s5;keybuff[2] = (keybuff[2] << 1) | s6;for(i = 0;i < 3;i ++){if(keybuff[i] == 0xff)        //连续扫描8次都是1,16ms内都是弹起状态，按键已松开{KeySta[i] = 1;}else if(keybuff[i] == 0x00)  //连续扫描8次都是0，16ms内都是按下状态，按键已按下{KeySta[i] = 0;}else    //其他状态键值不稳定，不作处理{}}
}//按键处理
void Key_Deal(void)
{uchar i;for(i = 0;i < 3;i ++){if(KeySta[i] == 0){switch(i){case 0:led_flag = ~led_flag;break;case 1:led_flag_change(led_flag,0);break;//加按键case 2:led_flag_change(led_flag,1);break;//减按键}}}
}void led_flag_change(uint led_flag,uint i){//设置0为加按键，1为减按键if(!i){//加按键时if(!led_flag){//若为模式1，则时长增加t*100msif(++ t > 20)t = 10;}else{//若为模式2，高电平时间增加4*100ms，即增加10%占空比y = y + 4;if(y > 40)y = 20;}}else{//减按键时if(!led_flag){//若为模式1，则时长减少t*100msif(-- t < 5)t = 10;}else{//若为模式2，高电平时间减少4*100ms，即减少10%占空比y = y - 4;if(y < 4)y = 20;}}
}

//seg.c

#include "sys.h"//共阳数码管码字
uchar code Nixie[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,//0-9字符0xbf};  //符号-
uchar NixieBuff[] = {0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff}; //数码管显示缓冲区，初值0xff确保启动时都不亮uchar smg1,smg2,smg3,smg4,smg5,smg6,smg7,smg8;//数码管显示
void Nixie_Scan(void)
{static uchar index = 0;P2 = (P2 & 0x1f) | 0xe0;  //数码管消隐P0 =0xff;P2 = (P2 & 0x1f) | 0xc0;  //数码管位选P0 = 0x01 << index;P2 = (P2 & 0x1f) | 0xe0;  //数码管段选P0 = NixieBuff[index];P2 &= 0x1f;index ++;index &= 0x07;
}//数码管显示
void Nixie_Show(void)
{NixieBuff[0] = Nixie[smg1];NixieBuff[1] = Nixie[smg2];NixieBuff[2] = Nixie[smg3];NixieBuff[3] = Nixie[smg4];NixieBuff[4] = Nixie[smg5];NixieBuff[5] = Nixie[smg6];NixieBuff[6] = Nixie[smg7];NixieBuff[7] = Nixie[smg8];
}//显示处理
void Nixie_change(void)
{if(!led_flag){//模式1时，输出为 1----1000/1----500smg1 = 1;smg2 = smg3 = smg4 = 10;if(t > 9)smg5 = t / 10;else smg5 = 10;smg6 = t % 10;smg7 = smg8 = 0;}else{//模式2时，输出为2----100/2-----50smg1 = 2;smg2 = smg3 = smg4 = smg5 = 10;if(y == 40){smg6 = y / 40;smg7 = 0;}else{smg6 = 10;smg7 = y / 4;}smg8 = 0;}//0.5hz,两秒闪一次，50%占空比，高电平为2000ms，每次加减10%占空比，每次加减400ms
}

//tim.c

#include "sys.h"
void ALL_Init(void){//单片机初始化P0 = 0xff;P2 = P2 & 0x1f | 0x80;//初始化LEDP2 = P2 & 0x1f | 0xE0;//初始化SEGP2 &= 0x1f;P0 = 0;P2 |= 0xA0;//初始化蜂鸣器P2 &= 0x1f;
}void Timer_Init(void){AUXR &= 0x3F;       //定时器时钟12T模式TMOD &= 0x00;      //设置定时器模式TL0 = 0x18;         //设置定时初值TH0 = 0xFC;        //设置定时初值TL1 = 0x18;        //设置定时初值TH1 = 0xFC;        //设置定时初值TF0 = 0;         //清除TF0标志TR0 = 1;          //定时器0开始计时TF1 = 0;         //清除TF1标志TR1 = 1;          //定时器1开始计时ET0 = 1;        //允许定时器0中断ET1 = 1;        //允许定时器1中断
}
//转换定时器函数，使得不同的模式用不同的定时器
void Timer_change(uchar led_flag){if(!led_flag){TR0 = ET0 = 1;TR1 = ET1 = 0;}else{TR0 = ET0 = 0;TR1 = ET1 = 1;}}void Timer0(void) interrupt 1{static uint t0 = 0;Key_Scan();//扫描按键if(++t0 == t*100){LED_disp1();//运行模式1流水灯t0 = 0;}Nixie_change();//seg显示Nixie_Show();Nixie_Scan();
}void Timer1(void) interrupt 3{static uint t1 = 0;Key_Scan();//按键扫描if(t1 <= y*100){//设置占空比led_disp(0x00);}else{led_disp(0xFF);}if(++ t1 == 4000)t1 = 0;Nixie_change();//SEG显示Nixie_Show();Nixie_Scan();
}

//main.c

#include <STC15F2K60S2.H>
#include "sys.h"
uint t = 10;//LED点亮时间
uint y = 20;//高电平时长uchar led_flag = 0;//模式标志位，0为模式1,1为模式2
uchar KeySta[3] = {1,1,1};     //当前按键状态
uchar Key_backup[3] = {1,1,1}; //按键状态备份，保存前一次的按键值uint i;//主函数循环里的小变量
void main(){ALL_Init();Timer_Init();EA = 1;//打开总中断while(1){for(i = 0;i < 3;i++){if(Key_backup[i] != KeySta[i]){if(Key_backup[i] != 0)Key_Deal();Key_backup[i] = KeySta[i];}}//更新按键键值Timer_change(led_flag);//转换定时器}}

挺容易的一道题，关键在于思路。思路想通了，编程就很容易了。
这句话送给我那做了三四天模式1都还没做出来的同学（吃瓜）。

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