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2019年安徽省机器人大赛单片机与嵌入式系统应用技能竞赛试题(2)

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2019年安徽省机器人大赛单片机与嵌入式系统应用技能竞赛试题(2)2019年安徽省机器人大赛单片机与嵌入式系统应用技能竞赛试题

目录

一、赛题展示

二、具体分析

1、任务

2、基本功能

3、发挥要求

2019年安徽省机器人大赛单片机与嵌入式系统应用技能竞赛试题(2)

一、赛题展示

2019年安徽省机器人大赛单片机与嵌入式系统应用技能竞赛试题(2)

二、具体分析

总思路：根据第一个按键先判断方向（利用一个变量存储），该方向所有楼层经过后，反向运动。当最后一个楼层到达后，判断是否有新按键按下，判断时间大于三秒，返回默认楼层。

1、任务

        开机后，屏幕第一行显示“DCFZBJQ”，第二行显示“抽签号后4位”（如0207），并自下而上滚动，3秒后停止滚动。

        代码分析：调用lcd屏显示函数，定义一个变量改变位置，调用函数清屏。实现动态效果。

for(i=0;i<6;i++)//图片动态显示
{
	LCD_Clear(WHITE );//清屏
	LCD_ShowString(180,(show-20),200,16,16,"DCFZBGQ");	
	LCD_ShowString(180,show,200,16,16,"0207");
	show-=30;
	delay_ms(500);
}

2、基本功能

        1、使用4×4矩形键盘模拟电梯轿厢内的楼层选择按钮。当按键按下时，电梯控制系统记录对应楼层（建筑共有9层楼高)。

        代码分析：按键扫描，显示。因为只有九层楼所以大于九的无效。（加个判断）

key_value1 =  keyhandle();//按键扫描
		if((key_value1>9)&&(key_value1<16))
			key_value1=0;
		if(key_value1 > 0)//防止没有按键按下时，返回值干扰
		{		
			key_value=key_value1;	
			
			
		}	
LCD_ShowNum(200,170,key_value,4,16);

        2、使用步进电机驱动模块控制步进电机的转动，顺时针转动表示电梯上升，逆时针表示电梯下降。电机每转动一圈表示电梯升降一个楼层。（查询资料计算需要步进电机转一圈需要多少个脉冲）。

        代码分析：根据自己步进电机调调参数。和按键组合起来。定义一个变量，让它不断和按键值比较。步进电机转一圈它增或减一，直到和按键值一样。

if(((key_value-elevator)>0)&&(key_value!=16))//按下楼层大于电梯当前楼层电机上升
			{
					RELAY=1;
					LCD_Clear(WHITE );
					elevator+=up;
					
					LCD_ShowNum(200,170,key_value,4,16);
					LCD_ShowNum(90,170,elevator-1,4,16);
					LCD_ShowString(122,170,16,16,16,"up");
						for( i = 0;i < 512;i++)      //电机正转
								stepper(Pos,5);
					LCD_ShowNum(90,170,elevator,4,16);
				  
					delay_ms(500);
					z=1;
					
			}
			if(((key_value-elevator)<0)&&(key_value!=16))//按下楼层小于电梯当前楼层电机下降
			{
				RELAY=1;
				LCD_Clear(WHITE );
				elevator+=down;
			
				LCD_ShowNum(200,170,key_value,4,16);
				LCD_ShowNum(90,170,elevator+1,4,16);
				LCD_ShowString(122,170,32,16,16,"down");
				for(i = 0;i < 500;i++)      //电机反转
					stepper(Neg,6); 	
				LCD_ShowNum(90,170,elevator,4,16);
				delay_ms(500);
				z=1;
			}

       3、 使用 TFT 屏显示电梯所在的楼层等信息

        代码分析：了解一下原理，看看野火之类的源码学会调用即可。

LCD_ShowNum(90,170,elevator,4,16);//tft屏显示函数

3、发挥要求

        1、当电梯空闲时（3秒内矩阵键盘未有按键被按下)，电梯停留到5楼。

        代码分析：判断按键值，看是否达到三秒。如果达到直接赋值5即可。使用定时器记录。可以用输入捕获，也可以简单用一个定时器。设置重装载值（根据所用单片机调整），查询计数器。（简单，但不精准）

if((key_value==elevator)&&(key_value-elevator!=16))
			{
			if(z==1)	//打开计时器
				{
					TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
					LED0=0;
					delay_ms(500);
					LED0=1;
					delay_ms(1000);
					z=0;
					RELAY=0;
				}
			
			if(TIM_GetCounter(TIM2)>=30000)//判断时间是否大于三秒，大于则返回默认楼层
			{
					key_value=5;
					TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);				
			}
			}

       2、当电梯启动前和电梯停止以后，使用LED灯和蜂鸣器实现Is声光提示

        代码分析：电梯停止：前文三，我们定义了一个变量用来和按键对比，其实它如果和按键值一样就代表电梯停止了。我们加个led灯，和蜂鸣器相关代码即可。

	if((key_value==elevator)&&(key_value-elevator!=16))//到达按下楼层报警
			{
			if(z==1)	
				{
					TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
					LED0=0;
					delay_ms(500);
					LED0=1;
					delay_ms(1000);
					z=0;
					RELAY=0;
				}

        3、设置电梯具有互锁功能（运行时，门开不了:门开状态，不能运行)。使用继电器模块模拟电梯门状态互锁。门开时，LED灯亮，电机停止;当电梯门关闭，LED灯灭，电机运行。

        代码分析：当电梯停止时我们打开继电器，当电梯运行时我们关闭继电器。

       4、设置电梯按键具有记忆功能。电梯在运行时能及时接受各楼层按键的呼叫信号，以先方向后距离的优先原则（例:电梯从5层上升至6层途中，此时按下4层和9层按键，电梯到达6层后电梯的运行方向不变，继续上行至9层后下降，直至4层）进行判断，自行优化运行路径，运行过程中具备不可逆响应功能，任何反方向的呼叫均无效。应符合实际电梯的运行模式。

        代码分析：将按键存入数组，对数组扫描。当数组对应值不为0时输出，和电梯变量比对。

        我将前文大多数代码封装成了函数便于理清思路。

if(key_value1>0)
	key[key_value1]=key_value1;
for(j=5;j<=9;j++)//将所有按键值放入对应数组
	{
		if(key[j]!=0)
			run(key[j]);
					
	}

另一种思路：利用位存储

代码：

	 int main(void)
 {	 
 	u8 x=0;
	u8 y,i,j,n;          //tft显示竖坐标
	u8 temp[]="0";
	 
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	 //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
	uart_init(115200);	 	//串口初始化为115200
 	LED_Init();			     //LED端口初始化
	LCD_Init();
	KEY_Init();          //矩阵按键初始化   
	MOTOR_Init();  //步进电机IO初始化
  RELAY_Init();  //继电器初始化
  BEEP_Init();   //蜂鸣器初始化	 
	//TIM3_Int_Init(4999,7199);//10Khz的计数频率，计数到5000为500ms  
	 
	MotorStop(); //停止步进电机转动 
	BEEP=1;  // 关蜂鸣器
	LED0=1;  //关灯
	RELAY=1; //关门
	 
	POINT_COLOR=RED;	 
	//sprintf((char*)lcd_id,"LCD ID:%04X",lcddev.id);//将LCD ID打印到lcd_id数组。							
		
	 
	for( y=30;y>0;y-- )  //第二行显示信息，滚动显示总耗时30*0.1s
	{
			LCD_Clear(WHITE);  //屏幕分辨率320*480
			LCD_ShowString(30,y*10,210,24,24,"ZNDTKZQ"); 
			LCD_ShowString(30,y*10+30,200,24,24,"0208");			
			delay_ms(100);				
	}
	delay_ms(1000);	  
	LCD_Clear(WHITE); //清屏	
   
	
	LCD_ShowString(30,90+10,240,24,24,"1x2x3x4x5x6x7x8x9x");//第三行 记录按下的楼层信息
	sprintf((char*)FloorNum,"Floor:%d",CurrentFloor);
	LCD_ShowString(30,60+10,200,24,24,FloorNum);     //第二行显示当前楼层号
		
  while(1) 
	{
		KeyCode =  keyhandle();  //按键扫描		
		if(KeyCode > 0)
		{
			KeySetLiftUpDownValue();

		}
		
		if((GoTo5FloorFlag==1)&&(CurrentFloor!=5)&&((LiftDirection==0)) ) //当电梯空闲时运行到5楼
		{
			if(CurrentFloor>5)
			{
				LiftDirection=2; //电梯下行
			}
			else
			{
				LiftDirection=1; //电梯上行
			}
			
			GoTo5FloorFlag = 0; 
			DesFloor = 5 ; 				//目标楼层赋值5	
			LCD_ShowNum(30,10,DesFloor,1,24);
			GoToFloor(DesFloor);  //电梯运行到5楼
			
		}	
		
		//-------------------电梯控制逻辑处理部分-----------------------
		
		if((PressFloorValue>0))  //楼层按键有被按下    LiftDirection赋值策略     
		{			
			
			if((LiftDirection==0)&&(PressFloorValue<(0x00000001<<(CurrentFloor-1)))&&(PressFloorValue>0))    //当前停止状态 当前楼层数以下的楼层有被按下 优先下行  0001 0000
			{
			LiftDirection = 2;  //下行
			//LCD_ShowString(30,22,240,24,24,"Goingdown"); 
			}
			else if((LiftDirection==0)&&(PressFloorValue>(0x00000001<<(CurrentFloor-1)))&&(PressFloorValue>0))
			{
			LiftDirection = 1;  //上行
			//LCD_ShowString(30,22,240,24,24,"GoingUp"); 
			}
				
		}		
		
		if((LiftDirection==2)&&(PressFloorValue>0) ) //当前下行状态    DesFloor赋值策略
			{	
				for(j=1;j<CurrentFloor;j++)
				//for(j=CurrentFloor;j>0;j--)
				{
					if(((0x00000001<<(CurrentFloor-j-1))&PressFloorValue)> 0)
					{
						 break; 
					}
				}
       			
				if(j<CurrentFloor)
				{	
					if(DesFloor>0) //如果此时DesFloor不为0 代表设备正在运行中
					{
						if(DesFloor < CurrentFloor-j	)//对于下行来说
						{
							DesFloor = CurrentFloor-j;  //更新DesFloor
						}
						
					}
					else DesFloor = CurrentFloor-j;	
		
			  LCD_ShowNum(30,10,DesFloor,1,24);//第一行显示 调试信息 目的楼层号
				

				}
				else   //if j==CurrentFloor 的处理分支		
				{					
				 LiftDirection=0; //电梯停止 
				 DesFloor = 0 ; //目标楼层赋值0 				
				}
			}			
			else if ((LiftDirection==1)&&(PressFloorValue>0))  //当前上行状态  DesFloor赋值策略
			{
				for(j=0;j<(8-CurrentFloor+1);j++)
				//for(j=CurrentFloor-1;j>0;j--)
				{
					if(((0x00000001<<(CurrentFloor+j-1))&PressFloorValue)> 0)
					{
						 break; 
					}
				}
				
				if(j<(8-CurrentFloor+1))
				{	
					if(DesFloor>0) //如果此时DesFloor不为0 代表设备正在运行中
					{
						if(DesFloor > CurrentFloor+j	)//对于下行来说
						{
							DesFloor = CurrentFloor+j;  //更新DesFloor
						}
						
					}
					else DesFloor = CurrentFloor+j;	
					
			
			  LCD_ShowNum(30,10,DesFloor,1,24);//第一行显示 调试信息 目的楼层号
				
				}
				else   //if j==CurrentFloor 的处理分支		
				{					
				 LiftDirection=0; //电梯停止   
				 DesFloor = 0 ; //目标楼层赋值0 				
				}

			}			
			
			
			//电梯运行的控制
			if(DesFloor>0)  
			{
				if(DesFloor<CurrentFloor)
				{
					GoToFloor(CurrentFloor-1); //一层一层控制
				}
				else if(DesFloor>CurrentFloor)
				{
					GoToFloor(CurrentFloor+1); //一层一层控制				
				}
				else  //到达
				{					
 
					LCD_ShowString(114,70,240,24,24,"="); //提示电梯停
					
					//LiftDirection=0; //电梯停止   
					DesFloor = 0 ; //目标楼层赋值0 

						BEEP=0;    //声光提示   
						LED0=0;
						delay_ms(100);
						BEEP=1;  // 关蜂鸣器
						LED0=1;  //关灯	
					
					RELAY=0;  //开门开灯
					LED0=0;
					
					delay_ms(1000); //开门维持1s时间
					delay_ms(1000); //开门维持1s时间
							
					RELAY=1; //关门关灯
					LED0=1;				
				}
			}

		//---------------------------------------------
		
		
		
	  		
		
	} 
	
	
	
	
	
	
	
}

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