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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1.25 V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" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int
#define somenop {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();} uchar code smg_du[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; uchar code smg_we[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80}; uchar code smg_du1[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0x7f}; //有小数点的段选 sbit SDA = P2^1; sbit SCL = P2^0; sbit s7=P3^0; sbit s6=P3^1;
uchar tflag,dspflag,qian,bai,shi,ge,qian1,bai1,shi1,ge1,num,temp,bb; uint t,aa,date;
void delayms(uint x) { uchar t; while(x--)for(t=0;t<120;t++); }
void keyscan() { 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); } } }
void display(uchar we,uchar du) { 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;
} ///////////////////////////////////////////////////////////////// void iic_start(void) { SDA = 1; _nop_(); SCL = 1; somenop; SDA = 0; somenop; SCL = 0; }
void iic_stop(void) { SDA = 0; _nop_(); SCL = 1; somenop; SDA = 1; }
void ack() { unsigned char i; SCL=1;somenop;while((SDA==1)&&(i<200))i++;SCL=0; }
void iic_sendbyte(unsigned char byt) { unsigned char i; for(i=0;i<8;i++) { if(byt&0x80) SDA = 1; else SDA = 0; somenop; SCL = 1; byt <<= 1; somenop; SCL = 0; } ack(); }
unsigned char iic_recbyte(void) { unsigned char da; unsigned char i; for(i=0;i<8;i++) { SCL = 1; somenop; da <<= 1; if(SDA) da |= 0x01; SCL = 0; somenop; } return da; }
unsigned char adc_pcf8591(void) { unsigned char temp;
iic_start(); iic_sendbyte(0x91); temp = iic_recbyte(); iic_stop();
return temp; } void init_pcf8591(void) { iic_start(); iic_sendbyte(0x90); iic_sendbyte(0x01); iic_stop(); delayms(10); } //////////////////////////////////////////////////////////////// void main() { 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; } } }
void isr_t0(void) interrupt 1 //数码管显示 { tflag++; aa++; if(aa==400) //10ms t++ { 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); } } }
void T1_timer() interrupt 3 //LED PCF8591 { 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; } } }
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