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、A/D 转换电路及功能按键组成。
这套试题整体来说难度一般，仅仅使用了AD转换和定时器，便实现了全部功能。AD转换过程需要注意定时器的关闭，转换完成后再把定时器打开，否则会出现转换乱码的结果。
系统框图如图所示：
PCF8591 光敏电阻通道输入电压小于 1.25 V 时，L1 点亮
售水结束，继电器关闭，显示水费
售水正在进行，继电器打开，显示实时出水量
#include "STC15F2K60S2.h" //
#include "iic.h"
#define u8 unsigned char
u8 code smg_du[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00}; //0-9
u8 code smg_wei[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};
#define KEY P3
#define NO_KEY 0xff //?????????
#define KEY_STATE0 0 //?ж????????
#define KEY_STATE1 1 //??????????
#define KEY_STATE2 2 //???
unsigned char Key_Scan()
{
static unsigned char key_state=KEY_STATE0;
u8 key_value=0,key_temp;
u8 key1,key2;
P30=0;P31=0;P32=0;P33=0;P34=1;P35=1;P42=1;P44=1;
if(P44==0) key1=0x70;
if(P42==0) key1=0xb0;
if(P35==0) key1=0xd0;
if(P34==0) key1=0xe0;
if((P34==1)&&(P35==1)&&(P42==1)&&(P44==1)) key1=0xf0;
P30=1;P31=1;P32=1;P33=1;P34=0;P35=0;P42=0;P44=0;
if(P30==0) key2=0x0e;
if(P31==0) key2=0x0d;
if(P32==0) key2=0x0b;
if(P33==0) key2=0x07;
if((P30==1)&&(P31==1)&&(P32==1)&&(P33==1)) key2=0x0f;
key_temp=key1|key2;
switch(key_state)
{
case KEY_STATE0:
if(key_temp!=NO_KEY)
{
key_state=KEY_STATE1;
}
break;
case KEY_STATE1:
if(key_temp==NO_KEY)
{
key_state=KEY_STATE0;
}
else
{
switch(key_temp)
{
case 0x77: key_value=4;break;
case 0x7b: key_value=5;break;
case 0x7d: key_value=6;break;
case 0x7e: key_value=7;break;
case 0xb7: key_value=8;break;
case 0xbb: key_value=9;break;
case 0xbd: key_value=10;break;
case 0xbe: key_value=11;break;
case 0xd7: key_value=12;break;
case 0xdb: key_value=13;break;
case 0xdd: key_value=14;break;
case 0xde: key_value=15;break;
case 0xe7: key_value=16;break;
case 0xeb: key_value=17;break;
case 0xed: key_value=18;break;
case 0xee: key_value=19;break;
}
key_state=KEY_STATE2;
}
break;
case KEY_STATE2:
if(key_temp==NO_KEY)
{
key_state=KEY_STATE0;
}
break;
}
return key_value;
}
void Timer_Init(void) //1ms
{
AUXR |= 0x80; //1T timer
TMOD &= 0xF0; // 16bit
TL0 = 0xCD;
TH0 = 0xD4;
TF0 = 0;
TR0 = 1;
ET0 = 1;
EA=1;
}
bit key_flag;
bit output_flag;
u8 one_display[8];
u8 two_display[8];
u8 three_display[8];
u8 temp_val;
unsigned int all_v,all_fee;
void main(void)
{
u8 key_val=NO_KEY;
P2=0xa0;P0=0x00;P2=0x00; // close buzzer and relay
Timer_Init(); //1ms
while(1)
{
one_display[0]=0x00;
one_display[1]=smg_du[0]|0x80;
one_display[2]=smg_du[5];
one_display[3]=smg_du[0];
one_display[4]=smg_du[all_v/1000];
one_display[5]=smg_du[all_v/100%10]|0x80;
one_display[6]=smg_du[all_v/10%10];
one_display[7]=smg_du[all_v%10];
all_fee=all_v/2;
two_display[0]=0x00;
two_display[1]=smg_du[0]|0x80;
two_display[2]=smg_du[5];
two_display[3]=smg_du[0];
two_display[4]=smg_du[all_fee/1000];
two_display[5]=smg_du[all_fee/100%10]|0x80;
two_display[6]=smg_du[all_fee/10%10];
two_display[7]=smg_du[all_fee%10];
ET0=0;
temp_val=read_adc(0x01);
ET0=1;
if(temp_val<64)
{
P2=0X80;P0=~0X01;P2=0X00;
}
else
{
P2=0X80;P0=0xff;P2=0X00;
}
if(all_v==10000)
{
output_flag=0;
}
if(output_flag)
{
P2=0XA0;P04=1;P06=0;P2=0X00;
}
else
{
P2=0XA0;P04=0;P06=0;P2=0X00;
}
if(key_flag) //10ms
{
key_flag=0;
key_val=Key_Scan();
switch(key_val)
{
case 4:
break;
case 5:
break;
case 6:
output_flag=0;
break;
case 7:
if(output_flag==0)
{
all_v=0;
}
output_flag=1;
break;
}
}
}
}
void timer0() interrupt 1 using 1
{
static int key_count=0,smg_count=0,all_vcount=0,i=0;
key_count++;smg_count++;
if(key_count==10) //10ms
{
key_count=0;
key_flag=1;
}
if(output_flag)
{
all_vcount++;
if(all_vcount==100)
{
all_vcount=0;
all_v+=10;
}
}
if(smg_count==3) //3ms
{
smg_count=0;
P2=0xc0;P0=0;P2=0; //???
if(output_flag)
{
P2=0xe0;P0=~one_display[i];P2=0;
}
else
{
P2=0xe0;P0=~two_display[i];P2=0;
}
P2=0xc0;P0=smg_wei[i];P2=0;
i++;
if(i==8) i=0;
}
}