国信长天 ct107d单片机设计与开发项目模拟试题及参考程序 小区自动售水机.docx

国信长天 ct107d单片机设计与开发项目模拟试题及参考程序 小区自动售水机.docx

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国信长天ct107d单片机设计与开发项目模拟试题及参考程序小区自动售水机

竞赛时间：

5小时

题号

一

二

二

总分

配分

15分

30分

55分

100分

得分

功能简述

通过竞赛硬件平台模拟小区自动售水机的工作流程:

通过按键控制售水机水流出和停止;通过数码管显示费率、出水量及总费用；通过光敏电阻检测环境亮度，在亮度过低的情况下，自动开灯。

系统硬件电路主要由单片机控制电路、数码管显示电路、奶转换电路及功能按键组成。

系统框图如图1所示：

图1.系统框图

I2C总线驱动程序、CT107D考试平台电路原理图以及本题所涉及到的芯片数据手册，可参考计算机上的电子文档。

程序流程图及相关工程文件请以考生号命名，并保存在计算机上的考生文件夹中（文件夹名为考生准考证号，文件夹位于Windows桌面上）

设计任务及要求

1.按键控制单元

设定按键S7为出水控制按键，当S7按下后，售水机持续出水〈继电器接通，指示灯L10点亮设定按键S6为停水控制按键，当S6按下后，停止出水〈继电器断开，指示灯L10熄灭X

1.数码管显示单元

通过4位数码管DS1显示费率，单位为元丨升，保留2位有效数字；

通过4位数码管DS2显示当前出水总量（出水时，单位为升）和总价（停止时，单位为元按下出水按键S7后，清除数码管DS2显示数据，数码管DS2实时显示出水量（保留两位有效数字〕，在出水状态下，再次按下S7，不会影响出水状态，直到按下停止按键S6为止;按下停止出水按键S6后，数码管DS2显示总价（保留两位有效数字X例：

当S7按下后，数码管示意图如图2所示：

图之.售水机出水状态数码管显示

当按键86按下后，数码管示意图如图3所示:

图3^售水机出停水态数码管显示

3^入0转换单元

通过光敏电阻RD1和AD转换芯片PCF8591组成的亮度检测电路〈亮度值转换为PCF8591光敏电阻通道的电压〕检测环境亮度；当：

PCF8591光敏电阻通道输入电压小于1.25V时，L1点亮，大于1.25V时，L1熄灭。

4^系统说明

1.假定水价为0.5元/升，出水速度为100毫升/秒；

1.一次出水总量达到99.99L时，继电器自动断开，数码管显示DS2显示价格。

项目名称

得分

评卷人

电路设计

一.电路原理图设计

根据设计任务要求，设计“接口电路”原理图，并标明元器件参数；8CH只文件保存在考生文件夹中（文件夹以考生的准考证号命名〕。

〔15分）

项目名称

得分

评卷人

程序设计

二.程序编写及流程图绘制

1.画出程序流程图，保存在考生文件夹中。

〔15分）

2^按照设计要求完成程序设计任务，并将工程文件保存在考生文件夹中。

〔15分）

项目名称

得分

评卷人

硬件调试

三.硬件调试

将编译通过的程序下载到处理器芯片中，进行硬件调试。

1.按键控制功能实现〔15分）

2^数码管显示功实现〔20分）

3^继电器功能实现〔5分）

4^AD采集及LED控制功能实现〔15分）

参考程序

#include"reg52.h"

#include"intrins.h"

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

#definesomenop{_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;}

ucharcodesmg_du[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};

ucharcodesmg_we[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};

ucharcodesmg_du1[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0x7f};//有小数点的段选

sbitSDA=P2^1;

sbitSCL=P2^0;

sbits7=P3^0;

sbits6=P3^1;

uchartflag,dspflag,qian,bai,shi,ge,qian1,bai1,shi1,ge1,num,temp,bb;

uintt,aa,date;

voiddelayms（uintx）

{

uchart;

while（x--）for（t=0;t<120;t++）;

}

voidkeyscan（）

{

if（s7==0）

{

delayms（10）;

if（s7==0）

{

P0=0x10;P2=0xa0;P2=0;

TR0=1;num=1;t=0;

while（!

s7）;

}

}

if（s6==0）

{

delayms（10）;

if（s6==0）

{

date=t/2;TR0=0;

P0=0;P2=0xa0;P2=0;

num=2;

TR0=1;

while（!

s6）;

}

}

}

voiddisplay（ucharwe,uchardu）

{

P0=0xFF;//消影子

P2|=0xE0;

P2&=0x1F;

P0=smg_du[du];

P2|=0xE0;

P2&=0x1F;

P0=smg_we[we];

P2|=0xC0;

P2&=0x3F;

}

/////////////////////////////////////////////////////////////////

voidiic_start（void）

{

SDA=1;

_nop_（）;

SCL=1;

somenop;

SDA=0;

somenop;

SCL=0;

}

voidiic_stop（void）

{

SDA=0;

_nop_（）;

SCL=1;

somenop;

SDA=1;

}

voidack（）

{

unsignedchari;

SCL=1;somenop;while（（SDA==1）&&（i<200））i++;SCL=0;

}

voidiic_sendbyte（unsignedcharbyt）

{

unsignedchari;

for（i=0;i<8;i++）

{

if（byt&0x80）

SDA=1;

else

SDA=0;

somenop;

SCL=1;

byt<<=1;

somenop;

SCL=0;

}

ack（）;

}

unsignedchariic_recbyte（void）

{

unsignedcharda;

unsignedchari;

for（i=0;i<8;i++）

{

SCL=1;

somenop;

da<<=1;

if（SDA）

da|=0x01;

SCL=0;

somenop;

}

returnda;

}

unsignedcharadc_pcf8591（void）

{

unsignedchartemp;

iic_start（）;

iic_sendbyte（0x91）;

temp=iic_recbyte（）;

iic_stop（）;

returntemp;

}

voidinit_pcf8591（void）

{

iic_start（）;

iic_sendbyte（0x90）;

iic_sendbyte（0x01）;

iic_stop（）;

delayms（10）;

}

////////////////////////////////////////////////////////////////

voidmain（）

{

P0=0xff;P2=0x80;P2=0;

P0=0;P2=0xa0;P2=0;//关蜂鸣器

TMOD=0x22;

TH0=0x06;

TL0=0x06;

TH1=0x06;

TL1=0x06;

ET0=1;

EA=1;

ET1=1;TR1=1;

init_pcf8591（）;

while

（1）

{

keyscan（）;

if（t==10000）

{

TR0=0;

P0=0;P2=0xa0;P2=0;

num=3;//超出标志

TR0=1;

}

}

}

voidisr_t0（void）interrupt1//数码管显示

{

tflag++;

aa++;

if（aa==400）//10mst++

{

aa=0;

t++;

if（t==10000）

{

P0=0;P2=0xa0;P2=0;

}

qian=t/1000;bai=t%1000/100;shi=t%100/10;ge=t%10;

}

if（num==1）//计时标志

{

if（tflag==4）//1ms动态显示

{

tflag=0;

dspflag++;

if（dspflag==7）

dspflag=0;

if（dspflag==0）

{

P0=0xFF;P2|=0xE0;P2&=0x1F;

P0=smg_du1[bai];P2|=0xE0;P2&=0x1F;

P0=smg_we[5];P2|=0xC0;P2&=0x3F;

}

if（dspflag==1）

display（6,shi）;

if（dspflag==2）

display（7,ge）;

if（dspflag==3）

display（4,qian）;

if（dspflag==4）

{

P0=0xFF;P2|=0xE0;P2&=0x1F;

P0=smg_du1[0];P2|=0xE0;P2&=0x1F;

P0=smg_we[1];P2|=0xC0;P2&=0x3F;

}

if（dspflag==5）

display（2,5）;

if（dspflag==6）

display（3,0）;

}

}

if（num==2）//算费标志

{

if（tflag==4）//1ms

{

tflag=0;dspflag++;

if（dspflag==7）

{

dspflag=0;

qian1=date/1000;bai1=date%1000/100;shi1=date%100/10;ge1=date%10;

}

if（dspflag==0）

{

P0=0xFF;P2|=0xE0;P2&=0x1F;

P0=smg_du1[bai1];P2|=0xE0;P2&=0x1F;

P0=smg_we[5];P2|=0xC0;P2&=0x3F;

}

if（dspflag==1）

display（6,shi1）;

if（dspflag==2）

display（7,ge1）;

if（dspflag==3）

display（4,qian1）;

if（dspflag==4）

{

P0=0xFF;P2|=0xE0;P2&=0x1F;

P0=smg_du1[0];P2|=0xE0;P2&=0x1F;

P0=smg_we[1];P2|=0xC0;P2&=0x3F;

}

if（dspflag==5）

display（2,5）;

if（dspflag==6）

display（3,0）;

}

}

if（num==3）

{

if（tflag==4）//100ms

{

tflag=0;dspflag++;

if（dspflag==7）

{

dspflag=0;

}

if（dspflag==0）

{

P0=0xFF;P2|=0xE0;P2&=0x1F;

P0=smg_du1[9];P2|=0xE0;P2&=0x1F;

P0=smg_we[5];P2|=0xC0;P2&=0x3F;

}

if（dspflag==1）

display（6,9）;

if（dspflag==2）

display（7,9）;

if（dspflag==3）

display（4,4）;

if（dspflag==4）

{

P0=0xFF;P2|=0xE0;P2&=0x1F;

P0=smg_du1[0];P2|=0xE0;P2&=0x1F;

P0=smg_we[1];P2|=0xC0;P2&=0x3F;

}

if（dspflag==5）

display（2,5）;

if（dspflag==6）

display（3,0）;

}

}

}

voidT1_timer（）interrupt3//LEDPCF8591

{

bb++;

if（bb==8）

{

bb=0;

temp=adc_pcf8591（）;

if（temp<64）

{

P0=0xfe;P2=0x80;P2=0;

}

if（temp>64）

{

P0=0xff;P2=0x80;P2=0;

}

}

}