蓝桥杯单片机备赛指南第十五讲· 省赛真题01：第十二届省赛完全解析

蓝桥杯单片机备赛指南第十五讲· 省赛真题01：第十二届省赛完全解析

1. 题目功能需求拆解

拿到题目（PDF），首先提取核心要素：

1.1 显示界面(3 个)

1. 温度显示界面：标识符C，显示实时温度（保留2 位小数）。

   • 例：C 24.25

2. 参数设置界面：标识符P，显示温度参数（整数）。

   • 例：P 25

3. DAC 输出界面：标识符A（或U/F，依题意），显示当前DAC 输出电压（保留2 位小数）。

   • 例：A 3.50

1.2 逻辑控制

• DAC 输出模式：

  • 模式1：VoutV_{out}Vout​与温度相关。若T<TparamT < T_{param}T<Tparam​，输出0V；若T≥TparamT \ge T_{param}T≥Tparam​，输出5V。

  • 模式2：VoutV_{out}Vout​固定输出（例如1V-5V 循环，或特定值，具体依代码逻辑）。

• LED 指示：

  • L1：模式1 时亮。

  • L2：温度显示界面时亮。

  • L3：参数设置界面时亮。

  • L4：DAC界面时亮。

1.3 按键定义

• S4：界面切换(温度-> 参数-> DAC -> 温度)。

• S5：模式切换(Mode 1 <-> Mode 2)。

• S8：参数-1。

• S9：参数+1。

2. 硬件与驱动层配置

本题用到两个核心外设，直接复用之前的驱动模块：

1. DS18B20 (OneWire)：复用Note 10的驱动。

   • 核心函数：Read_T()。

   • 注意：读取需放在主循环，不能放在中断。

2. PCF8591 (IIC)：复用Note 11的驱动。

   • 核心函数：Da_Write(val)。

   • 计算：Val=Voltage×51.0Val = Voltage \times 51.0Val=Voltage×51.0。

3. 软件架构实现(Grand Template 实战)

完全套用Note 12总结的“分时轮询架构”。

3.1 全局变量定义(RAM 镜像)

C

// === 核心数据 ===floatTemperature=0;// 实时温度unsignedcharT_Param=25;// 温度参数 (默认25)floatDAC_Volt=0;// DAC 输出电压// === 状态标志 ===unsignedcharSeg_Mode=0;// 0:温度, 1:参数, 2:DACunsignedcharWork_Mode=0;// 0:模式1, 1:模式2

3.2 主函数设计(Main Loop)

主函数只负责调度，不处理具体细节。

C

voidmain(){System_Init();// 关闭蜂鸣器、继电器等while(1){// 1. 数据获取 (Input)Temperature=Read_T();// 读取温度 (耗时操作放在主循环)// 2. 业务逻辑 (Logic)Key_Proc();// 按键处理Seg_Proc();// 数码管显示数据生成DAC_Proc();// DAC 输出逻辑计算LED_Proc();// LED 状态计算}}

3.3 按键处理(Key_Proc)

仅处理状态跳转和参数修改。

C

voidKey_Proc(){if(Key_Slow_Down)return;Key_Slow_Down=1;// ... (按键读取代码略) ...switch(Key_Down){case4:// S4: 切换界面if(++Seg_Mode>2)Seg_Mode=0;break;case5:// S5: 切换 DAC 模式Work_Mode^=1;break;case8:// S8: 参数 -if(Seg_Mode==1){// 仅在参数界面有效T_Param--;}break;case9:// S9: 参数 +if(Seg_Mode==1){T_Param++;}break;}}

3.4 核心业务逻辑(DAC_Proc)

将题目要求的DAC 逻辑独立封装，清晰明了。

C

voidDAC_Proc(){// 根据模式计算目标电压if(Work_Mode==0)// 模式 1: 温控输出{if(Temperature<T_Param)DAC_Volt=0.0;elseDAC_Volt=5.0;}else// 模式 2: 固定输出 (假设题意为固定 2V 或其他逻辑){DAC_Volt=2.0;}// 执行硬件输出Da_Write((unsignedchar)(DAC_Volt*51.0));}

3.5 显示处理(Seg_Proc)

只负责将数据“翻译”到Seg_Buf，不负责扫描。

C

voidSeg_Proc(){if(Seg_Slow_Down)return;Seg_Slow_Down=1;switch(Seg_Mode){case0:// 温度界面: C 24.25Seg_Buf[0]=12;// 'C'Seg_Buf[1]=10;// 熄灭// ... (中间熄灭) ...Seg_Buf[4]=(unsignedlong)(Temperature)/10;Seg_Buf[5]=(unsignedlong)(Temperature)%10;Seg_Buf[6]=(unsignedlong)(Temperature*10)%10;Seg_Buf[7]=(unsignedlong)(Temperature*100)%10;Seg_Point[5]=1;// 小数点break;case1:// 参数界面: P 25Seg_Buf[0]=13;// 'P'// ...Seg_Buf[6]=T_Param/10;Seg_Buf[7]=T_Param%10;Seg_Point[5]=0;// 清除小数点break;case2:// DAC 界面: A 3.50Seg_Buf[0]=10;// 'A' (假设字模 10)// ...Seg_Buf[5]=(unsignedchar)DAC_Volt;Seg_Buf[6]=(unsignedchar)(DAC_Volt*10)%10;Seg_Buf[7]=(unsignedchar)(DAC_Volt*100)%10;Seg_Point[5]=1;break;}}

4. 备赛心得与避坑指南

1. DS18B20 的坑：

   • 读取温度函数Read_T()内部有几十微秒甚至毫秒的延时，千万不要放在定时器中断里，否则会导致数码管闪烁、按键失灵。

   • 上电初始化时，DS18B20 默认输出85℃，建议在main的while(1)之前先读取一次温度丢弃，防止开机跳变。

2. PCF8591 的坑：

   • DAC 输出需要时间，虽然很快，但在高频循环中，建议加上简单的限流（例如每100ms 更新一次DAC），或者直接跟随主循环跑也没问题（因为有Read_T 的延时撑着）。

3. 按键的坑：

   • 题目中S8/S9 通常只在“参数设置界面”有效。务必在case 8和case 9中加上if(Seg_Mode == 1)的判断，防止在看温度时误触修改了参数。

4. 工程化思维：

   • 看到这道题，你应该立刻反应出：这是DS18B20+ ** PCF8591**的组合。

   • 代码只需从之前的模块中复制粘贴，然后填入main.c的骨架中即可。