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STM32双通道方波频率检测与倍频输出的设计源码 蓝桥杯CT117E考试板

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ID:336658 发表于 2018-5-23 17:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
嵌入式第五届省赛-双通道方波频率检测与倍频输出HGS20180328
“蓝桥杯” 第六届全国软件和信息技术专业人才大赛
嵌入式设计与开发项目模拟试题
功能简述
  “双通道方波频率检测与倍频输出”设计要求测量输入方波信号的频率，并根据设定的
倍频数，输出经过倍频的方波信号。倍频数可以通过按键设定，也可以通过串行口设定；LCD
显示2个通道的频率测量值和倍频数。系统框图如图 1所示：
0.png
CT117E考试板电路原理图、LCD 驱动程序、及本题涉及到的芯片资料可参考计算机上的电子文档。电路原理图、程序流程图及相关工程文件请以考生准考证命名，并保存在指定文件夹中（文件夹名为考生准考证号，文件夹位于Windows桌面上） 。
0.png

单片机源程序如下:
  1. //上电为本地模式  
  2. //无PWM输入显示0Hz  
  3. //TIM2_PWMin和串口发有冲突  但题目未用TX，不初始化TX即可(因为PWM为输入模式)，这样无论是否在串口模式都能保证PWM输出
  4. //TIM3_PWMout使用  GPIO_Mode_Out_PP
  5. #include "stm32f10x.h"
  6. #include <stdio.h>
  7. #include "user.h"
  8. #include "lcd.h"
  9. #include "i2c.h"

  11. u32 TimingDelay = 0;
  12. u8  USART_Test=0;
  13. u8 string[20];
  14. u8 PA6_Mul=0,PA7_Mul=0;
  15. u8 PA6_Out=0,PA7_Out=0;

  17. __IO uint16_t ICReadValue1_now = 0,ICReadValue1_last = 0, ICReadValue2_now = 0,ICReadValue2_last = 0;
  18. __IO uint32_t Freq1_now = 0,Freq1_last = 0,Freq2_now = 0,Freq2_last = 0;
  19. __IO uint8_t  Freq1_Display=0,Freq2_Display=0;

  21. uint16_t CCR1_Val = 500;   //  72000 000/(71+2)=1/1000 000
  22. uint16_t CCR2_Val = 1000;  //  T=CCR*2*(1/1000 000) , f=1/T  ==>CCR=5000000/f

  24. u8 count=0;
  25. u8 RX_buf[20];
  26. u8 Data_right=0;
  27. u8 RXcomplitFlag=0;

  29. u8 Local_mode=1;
  30. u8 Set_channel=1;

  32. u16 LED=0XFFFF;

  34. void Delay_Ms(u32 nTime);
  35. void LED_Config(void);
  36. void LCD_Config(void);
  37. void KEY_Config(void);
  38. void IIC_Config(void);
  39. void USART_Config(void);
  40. void TIM2_PWMin_Config(void);
  41. void TIM3_PWMout_Config(void);
  42. void ALL_Init(void);
  43. void KEY_Scan(void);
  44. u8 IIC_Read(u8 add);
  45. void IIC_Write(u8 add,u8 dat);
  46. void NVIC_Configuration(void);
  47. void USART_SendStr(u8 *str);
  48. void LED_Run(void);

  50. int main(void)
  51. {
  52.         SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);
  53.         LED_Config();
  54.   LCD_Config();
  55.   KEY_Config();
  56.   IIC_Config();
  57.   USART_Config();
  58.   TIM2_PWMin_Config();
  59.   TIM3_PWMout_Config();
  60.   ALL_Init();
  61.         
  62.         Delay_Ms(5);IIC_Write(0x01,2);
  63.         Delay_Ms(5);IIC_Write(0x02,2);
  64.         Delay_Ms(5);PA6_Mul=IIC_Read(0x01);
  65.         Delay_Ms(5);PA7_Mul=IIC_Read(0x02);
  66.         sprintf((char*)string," N(1):%d            ",PA6_Mul);
  67.         LCD_DisplayStringLine(Line2,string);
  68.         sprintf((char*)string," N(2):%d            ",PA7_Mul);
  69.         LCD_DisplayStringLine(Line6,string);
  70.   LED_Run();
  71.         
  72.   while (1)
  73.   {
  74.                 KEY_Scan();
  75.                 LED_Run();
  76.                 if(Freq1_Display==1)
  77.                 {
  78.                         Freq1_Display=0;
  79.                         sprintf((char*)string," Channel(1):%dHz  ",Freq1_now);
  80.                         LCD_DisplayStringLine(Line1,string);
  81.                         if((Freq1_now>=50)&&(Freq1_now<=50000))
  82.                         {
  83.                                 CCR1_Val = 500000/Freq1_now/PA6_Mul;
  84.                                 PA6_Out=1;LED&=~LED1;
  85.                         }
  86.                         else {PA6_Out=0;LED|=LED1;LCD_DisplayStringLine(Line1,(unsigned char *)" Channel(1):0Hz        ");}
  87.                 }
  88.                 else {PA6_Out=0;LED|=LED1;LCD_DisplayStringLine(Line1,(unsigned char *)" Channel(1):0Hz          ");}
  89.                
  90.                 if(Freq2_Display==1)
  91.                 {
  92.                         Freq2_Display=0;
  93.                         sprintf((char*)string," Channel(1):%dHz  ",Freq2_now);
  94.                         LCD_DisplayStringLine(Line5,string);
  95.                   if((Freq2_now>=50)&&(Freq2_now<=50000))
  96.                         {
  97.                                 CCR2_Val = 500000/Freq2_now/PA7_Mul;
  98.                                 PA7_Out=1;LED&=~LED2;
  99.                         }
  100.                         else {PA7_Out=0;LED|=LED2;LCD_DisplayStringLine(Line5,(unsigned char *)" Channel(2):0Hz        ");}
  101.                 }
  102.                 else {PA7_Out=0;LED|=LED2;LCD_DisplayStringLine(Line5,(unsigned char *)" Channel(2):0Hz        ");}
  103.                
  104.                 if(RXcomplitFlag==1)
  105.                 {
  106.                         RXcomplitFlag=0;
  107.                         if((RX_buf[4]-48)==1)
  108.                         {
  109.                                 PA6_Mul=(RX_buf[6]-48)*10+(RX_buf[7]-48);
  110.                                 sprintf((char*)string," N(1):%d                ",PA6_Mul);
  111.               LCD_DisplayStringLine(Line2,string);
  112.                         }
  113.                         else if((RX_buf[4]-48)==2)
  114.                         {
  115.                                 PA7_Mul=(RX_buf[6]-48)*10+(RX_buf[7]-48);
  116.                                 sprintf((char*)string," N(2):%d                ",PA7_Mul);
  117.               LCD_DisplayStringLine(Line6,string);
  118.                         }
  119.                 }
  120.   }
  121. }

  123. void KEY_Scan(void)
  124. {
  125.         if(RB1==0)
  126.         {
  127.                 Delay_Ms(5);
  128.                 if(RB1==0)
  129.                 {
  130.                         if(Local_mode==0)
  131.                         {
  132.                                 Local_mode=1;
  133.                                 USART_Cmd(USARTz, DISABLE);
  134.                                 USART_ITConfig(USARTz, USART_IT_RXNE, DISABLE);
  135. //                                TIM2_PWMin_Config();
  136.                                 RCC_APB1PeriphClockCmd(USARTz_CLK, DISABLE);
  137.         LCD_DisplayStringLine(Line9,(unsigned char *)"                  1 ");
  138.                                 LED|=LED3;
  139.                         }
  140.       else if(Local_mode==1)
  141.                         {
  142.                                 Local_mode=0;Set_channel=1;
  143.                                 USART_Config();
  144.         LCD_DisplayStringLine(Line9,(unsigned char *)"                    ");
  145.                                 LED&=~LED3;
  146.                         }                                
  147.                 }
  148.                 while(!RB1);
  149.         }
  150.         else if(RB2==0)
  151.         {
  152.                 Delay_Ms(5);
  153.                 if(RB2==0)
  154.                 {
  155.                         if(Local_mode==1)
  156.                         {
  157.                                 if(Set_channel==1)
  158.                                 {
  159.                                         Set_channel=2;
  160.                                         LCD_DisplayStringLine(Line9,(unsigned char *)"                  2 ");
  161.                                 }
  162.                                 else if(Set_channel==2)
  163.                                 {
  164.                                         Set_channel=1;
  165.                                         LCD_DisplayStringLine(Line9,(unsigned char *)"                  1 ");
  166.                                 }
  167.                         }        
  168.                 }
  169.                 while(!RB2);
  170.         }
  171.         else if(RB3==0)
  172.         {
  173.                 Delay_Ms(5);
  174.                 if(RB3==0)
  175.                 {
  176.                         if(Local_mode==1)
  177.                         {
  178.                                 if(Set_channel==1)
  179.                                 {
  180.                                         PA6_Mul--;
  181.                                         if(PA6_Mul<=1)PA6_Mul=1;
  182.                                         sprintf((char*)string," N(1):%d                ",PA6_Mul);
  183.                 LCD_DisplayStringLine(Line2,string);
  184.                                         Delay_Ms(5);IIC_Write(0x01,PA6_Mul);
  185.                                 }
  186.                                 else if(Set_channel==2)
  187.                                 {
  188.                                         PA7_Mul--;
  189.                                         if(PA7_Mul<=1)PA7_Mul=1;
  190.                                         sprintf((char*)string," N(2):%d                ",PA7_Mul);
  191.                 LCD_DisplayStringLine(Line6,string);
  192.                                         Delay_Ms(5);IIC_Write(0x02,PA7_Mul);
  193.                                 }
  194.                         }        
  195.                 }
  196.                 while(!RB3);
  197.         }
  198.         else if(RB4==0)
  199.         {
  200.                 Delay_Ms(5);
  201.                 if(RB4==0)
  202.                 {
  203.                         if(Local_mode==1)
  204.                         {
  205.                                 if(Set_channel==1)
  206.                                 {
  207.                                         PA6_Mul++;
  208.                                         if(PA6_Mul>=10)PA6_Mul=10;
  209.                                         sprintf((char*)string," N(1):%d                ",PA6_Mul);
  210.                 LCD_DisplayStringLine(Line2,string);
  211.                                         Delay_Ms(5);IIC_Write(0x01,PA6_Mul);
  212.                                 }
  213.                                 else if(Set_channel==2)
  214.                                 {
  215.                                         PA7_Mul++;
  216.                                         if(PA7_Mul>=10)PA7_Mul=10;
  217.                                         sprintf((char*)string," N(2):%d                ",PA7_Mul);
  218.                 LCD_DisplayStringLine(Line6,string);
  219.                                         Delay_Ms(5);IIC_Write(0x02,PA7_Mul);
  220.                                 }
  221.                         }        
  222.                 }
  223.                 while(!RB4);
  224.         }
  225. }


  228. void LCD_Config(void)
  229. {
  230.         STM3210B_LCD_Init();
  231.         LCD_Clear(White);
  232.         LCD_SetBackColor(White);
  233.         LCD_SetTextColor(Blue);
  234.         LCD_DisplayStringLine(Line0,(unsigned char *)"                    ");        
  235.         LCD_DisplayStringLine(Line1,(unsigned char *)" Channel(1):1000Hz  ");        
  236.         LCD_DisplayStringLine(Line2,(unsigned char *)" N(1):2             ");
  237.         LCD_DisplayStringLine(Line3,(unsigned char *)"                    ");
  238.         LCD_DisplayStringLine(Line4,(unsigned char *)"                    ");
  239.         LCD_DisplayStringLine(Line5,(unsigned char *)" Channel(2):1000Hz  ");
  240.         LCD_DisplayStringLine(Line6,(unsigned char *)" N(2):2             ");
  241.         LCD_DisplayStringLine(Line7,(unsigned char *)"                    ");        
  242.         LCD_DisplayStringLine(Line8,(unsigned char *)"                    ");
  243.         LCD_DisplayStringLine(Line9,(unsigned char *)"                  1 ");        
  244. }        

  246. void USART_SendStr(u8 *str)
  247. {
  248.         u8 i=0;
  249.         do
  250.         {
  251.                 USART_SendData(USART2, *(str+i));
  252.                 while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TXE)==RESET);
  253.                 i++;
  254.         }while(*(str+i)!='\0');
  255.         while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);
  256. }

  258. void TIM2_PWMin_Config(void)
  259. {
  260.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  261.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
  262.         TIM_ICInitTypeDef  TIM_ICInitStructure;
  263.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
  264.         
  265.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2;
  266.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  267.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  268.   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  269.         
  270.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xffff;
  271.   TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;
  272.   TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
  273.   TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  274.   TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

  276.         TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;
  277.   TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
  278.   TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
  279.   TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
  280.   TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
  281.         TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure);
  282.         
  283.         TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_3;
  284.   TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
  285.   TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
  286.   TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
  287.   TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
  288.   TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure);
  289.         
  290.   TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
  291.   TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC2|TIM_IT_CC3, ENABLE);
  292. }        


  295. void TIM2_IRQHandler(void)
  296. {
  297.   if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC2) == SET)
  298.   {
  299.                 TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC2);
  300.                 ICReadValue1_now=TIM_GetCapture2(TIM2);
  301.                 if(ICReadValue1_now!=ICReadValue1_last)
  302.                 {
  303.                         Freq1_now=1000000/(ICReadValue1_now-ICReadValue1_last);
  304.                 }
  305.                 if(Freq1_now==0)
  306.                 {
  307.                         Freq1_now=Freq1_last;
  308.                 }
  309.                 ICReadValue1_last=ICReadValue1_now;
  310.                 Freq1_last=Freq1_now;
  311.                 Freq1_Display=1;
  312.         }
  313.         if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC3) == SET)
  314.   {
  315.                 TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC3);
  316.                 ICReadValue2_now=TIM_GetCapture3(TIM2);
  317.                 if(ICReadValue2_now!=ICReadValue2_last)
  318.                 {
  319.                         Freq2_now=1000000/(ICReadValue2_now-ICReadValue2_last);
  320.                 }
  321.                 if(Freq2_now==0)
  322.                 {
  323.                         Freq2_now=Freq2_last;
  324.                 }
  325.                 ICReadValue2_last=ICReadValue2_now;
  326.                 Freq2_last=Freq2_now;
  327.                 Freq2_Display=1;
  328.         }        
  329. }


  332. void TIM3_PWMout_Config(void)
  333. {
  334.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  335.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
  336.   TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
  337.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
  338.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
  339.         
  340.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
  341.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  342.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  343.   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  344.         
  345.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535;
  346.   TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;
  347.   TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
  348.   TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  349.   TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
  350.         
  351.   TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;
  352.   TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  353.   TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;
  354.   TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
  355.   TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Disable);

  357.   TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  358.   TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
  359.   TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Disable);

  361.   TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC1|TIM_IT_CC2, ENABLE);
  362.   TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
  363. }        

  365. uint16_t capture = 0;

  367. void TIM3_IRQHandler(void)
  368. {
  369.   if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC1) != RESET)
  370.   {
  371.     TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC1 );
  372.     capture = TIM_GetCapture1(TIM3);
  373.     TIM_SetCompare1(TIM3, capture + CCR1_Val );
  374.                 if(PA6_Out==1)
  375.                 {
  376.                         GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_6, (BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_6)));
  377.                 }
  378.                 else
  379.                 {
  380.                         CCR1_Val=0;GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_6, (BitAction)0);
  381.                 }
  382.   }

  384.   if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC2) != RESET)
  385.   {
  386.     TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC2);
  387.     capture = TIM_GetCapture2(TIM3);
  388.     TIM_SetCompare2(TIM3, capture + CCR2_Val);
  389.                 if(PA7_Out==1)
  390.                 {
  391.                         GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_7, (BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_7)));
  392.                 }
  393.                 else
  394.                 {
  395.                         GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_7, (BitAction)0);
  396.                 }
  397.   }
  398. }

  400. void ALL_Init(void)
  401. {
  402.         NVIC_Configuration();
  403.         GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_2);
  404.         GPIO_SetBits(GPIOC, LED1|LED2|LED3|LED4|LED5|LED6|LED7|LED8);
  405.   GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_2);
  406. }
  407.         
  408. void NVIC_Configuration(void)
  409. {
  410.   NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  411.   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);
  412.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USARTz_IRQn;
  413.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
  414.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  415.   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
  416.         
  417.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
  418.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
  419.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  420.   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
  421.         
  422.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;
  423.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
  424.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  425.   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
  426. }

  428. void SysTick_Handler(void)
  429. {
  430.                 TimingDelay--;
  431. }

  433. void USART2_IRQHandler(void)
  434. {
  435.         u8 temp;
  436.   if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)
  437.   {

  439.     temp = USART_ReceiveData(USART2);
  440.     if(temp == 'S')
  441.     {
  442.       RX_buf[count]=temp;Data_right=1;count++;
  443.     }
  444.                 else if(Data_right==1)
  445.     {
  446.       RX_buf[count]=temp;
  447.                         count++;
  448.                         if(count==8)
  449.                         {
  450.                                 count=0;Data_right=0;RXcomplitFlag=1;
  451.                         }
  452.     }
  453.                 USART_ClearITPendingBit(USART2, USART_IT_RXNE);
  454.   }
  455. }


  458. void LED_Run(void)
  459. {
  460.         GPIO_Write(GPIOC,LED);
  461.         GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_2);
  462.   GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_2);
  463. }














  478. void KEY_Config(void)
  479. {
  480.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  481.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
  482.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_8;
  483.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
  484.   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  485.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2;
  486.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
  487.   GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
  488. }        

  490. void IIC_Config(void)
  491. {
  492.         i2c_init();
  493. }        
  494. u8 IIC_Read(u8 add)
  495. {
  496.         u8 data;
  497.         I2CStart();
  498.         I2CSendByte(0xa0);
  499.         I2CSendAck();
  500.         I2CSendByte(add);
  501.         I2CSendAck();
  502.         
  503.         I2CStart();
  504.         I2CSendByte(0xa1);
  505. ……………………

  507. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
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