代码收藏家 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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一、赛题展示
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;
}
}
//---------------------------------------------
}
}
