前言

為了減少篇幅，各模塊的初始化均在模塊配置中，可以隨時去翻看博客，還有function里面的函數，將不再羅列出來，只是截圖展示。

一、題目

基本要求
1.1 使用 CT117E 嵌入式競賽板，完成試題功能的程序設計與調試；
1.2 設計與調試過程中，可參考組委會提供的“資源數據包”；
1.3 Keil 工程文件以準考證號命名，完成設計后，提交完整、可編譯的 Keil工程文件到服務器。

硬件框圖
通過按鍵設置定時時間，啟動定時器后，開始倒計時；計時過程中，可以暫停、取消定時器。在定時時間內，按要求輸出 PWM 信號和控制 LED 指示燈。系統框圖如圖 1 所示：

功能描述

1、LCD 顯示
LCD 顯示存儲位置、定時時間和當前狀態。系統預留 5 個存儲位置用于存儲常用的定時時間。當定時器停止時，當前狀態為 Standby；當系統正在設置時間時，當前狀態為 Setting；當定時器運行時，當前狀態為 Running，定時器暫停時，當前狀態為 Pause。

2、按鍵功能
系統使用 4 個按鍵，B1、B2、B3 和 B4。
按鍵 B1 為存儲位置切換鍵。每按一次，存儲位置依次以 1、2、3、4、5循環切換，切換后定時時間設定為當前位置存儲的時間。
按鍵 B2 為時間位置（時、分、秒）切換鍵和存儲鍵。短按 B2 鍵進入時間設置狀態。每次短按 B2 鍵，設置位置以時、分、秒循環切換，并突出顯示（高亮）當前位置；設置完后，長按 B2 鍵（超過 0.8 秒）把設置的時間存儲到當前的存儲位置，并推出設置狀態。如果是臨時設置定時時間，則不需存儲，直接按定時器啟動按鍵。
按鍵 B3 為時、分、秒（按鍵 B2 確定當前位置）數字增加鍵。每短按B3 一次，數字遞增一次；按住 B3 超過 0.8 秒，則數字快速遞增，直到松開B3 按鍵。數字遞增時，超出范圍則從頭循環。
按鍵 B4 為定時器啟動鍵。短按 B4，定時器啟動，開始運行；運行期間短按 B4，暫停定時器，再短按 B4，恢復定時器運行；長按 B4（超過 0.8 秒），則取消定時器運行，回到 Standby 狀態。

3、PWM 輸出和 LED 顯示
定時器運行時，PA6 口輸出 PWM 信號，同時 LED 燈（LD1）以 0.5 秒的頻率閃爍。PWM 信號頻率為 1KHz，占空比為 80%。
定時器停止或暫停時，停止輸入 PWM 信號，LED 燈滅。

4、定時時間存儲
設定好的定時時間存儲在 EEPROM 中。
掉電重啟后，顯示存儲位置 1 的定時時間。

二、模塊初始化以及功能分析

1.模塊的初始化

需要用的模塊：LCD、IIC、四個按鍵、LED、TIM3（PA
6）

2.模塊功能分析

LCD：顯示-----》Display();
IIC：讀取和存儲信息到EEPROM-----》Write_Time();Read_Time();
按鍵：對參數進行調整-----》KEY_Handle();KEY_Scan();
LED：提示作用-----》LED();
TIM3：初始化
（本次賽題主要是考代碼邏輯，特別是按鍵處理的方法。在模塊方面用的比較少）

三、函數實現

1.void Display(void);

顯示功能如下：
Location表示設置時間的地址，Location為4時，表示不設置時間。（單獨點亮一個字符，方法如下，若有其他方法，歡迎評論）
mode表示定時器的四種狀態：
0：Standby
1：Setting
2：Running
3：Pause

void Dispaly(void)

{

sprintf((char *)str,"  N0 %d",signal + 1);

LCD_DisplayStringLine(Line1, str);

if(Location == 4)//設置部分

{

LCD_ClearLine(Line4);

LCD_SetTextColor(Black);

sprintf((char *)str,"       %02d: %02d: %02d",Now_Time[0],Now_Time[1],Now_Time[2]);

LCD_DisplayStringLine(Line4, str);

}

else if(Location == 0)

{

LCD_SetTextColor(Black);

sprintf((char *)str,"          : %.2d: %.2d",Now_Time[1],Now_Time[2]);

LCD_DisplayStringLine(Line4, str);

LCD_SetTextColor(Red);

LCD_DisplayChar(Line4,210, Now_Time[0]/10 + 0x30);

LCD_DisplayChar(Line4,195, Now_Time[0]%10 + 0x30);

LCD_SetTextColor(Black);

}

else if(Location == 1)

{

LCD_SetTextColor(Black);

sprintf((char *)str,"      %.2d:     : %.2d",Now_Time[0],Now_Time[2]);

LCD_DisplayStringLine(Line4, str);

LCD_SetTextColor(Red);

LCD_DisplayChar(Line4,150, Now_Time[1]/10 + 0x30);

LCD_DisplayChar(Line4,135, Now_Time[1]%10 + 0x30);

LCD_SetTextColor(Black);

}

else if(Location == 2)

{

LCD_SetTextColor(Black);

sprintf((char *)str,"      %.2d: %.2d:    ",Now_Time[0],Now_Time[1]);

LCD_DisplayStringLine(Line4, str);

LCD_SetTextColor(Red);

LCD_DisplayChar(Line4,60, Now_Time[2]/10 + 0x30);

LCD_DisplayChar(Line4,45, Now_Time[2]%10 + 0x30);

LCD_SetTextColor(Black);

}

if(mode == 0)

LCD_DisplayStringLine(Line7, "     Standby           ");

else if(mode == 1)

LCD_DisplayStringLine(Line7, "     Setting           ");

else if(mode == 2)

LCD_DisplayStringLine(Line7, "     Running           ");

else if(mode == 3)

LCD_DisplayStringLine(Line7, "     Pause           ");

}

2.void Read_Time(void);void Write_Time(void);

void Write_Time(void)

{

IIC_Write(0x00,Hour[0]); HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x01,Minute[0]);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x02,Second[0]);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x10,Hour[1]); HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x11,Minute[1]);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x12,Second[1]);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x20,Hour[2]); HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x21,Minute[2]);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x22,Second[2]);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x30,Hour[3]); HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x31,Minute[3]);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x32,Second[3]);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x40,Hour[4]); HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x41,Minute[4]);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x42,Second[4]);HAL_Delay(10);

}

void Read_Time(void)

{

Hour[0]   = IIC_Read(0x00);HAL_Delay(10);

Minute[0] = IIC_Read(0x01);HAL_Delay(10);

Second[0] = IIC_Read(0x02);HAL_Delay(10);

Hour[1]   = IIC_Read(0x10);HAL_Delay(10);

Minute[1] = IIC_Read(0x11);HAL_Delay(10);

Second[1] = IIC_Read(0x12);HAL_Delay(10);

Hour[2]   = IIC_Read(0x20);HAL_Delay(10);

Minute[2] = IIC_Read(0x21);HAL_Delay(10);

Second[2] = IIC_Read(0x22);HAL_Delay(10);

Hour[3]   = IIC_Read(0x30);HAL_Delay(10);

Minute[3] = IIC_Read(0x31);HAL_Delay(10);

Second[3] = IIC_Read(0x32);HAL_Delay(10);

Hour[4]   = IIC_Read(0x40);HAL_Delay(10);

Minute[4] = IIC_Read(0x41);HAL_Delay(10);

Second[4] = IIC_Read(0x42);HAL_Delay(10);

}

3.uint8_t KEY_Scan(uint8_t mode);

由于本實驗牽扯到長按（大于0.8s）和短按，并且長按是需要實時操作對應變量，所以長按的操作需要檢測到馬上執行。不能等按完了才執行。所以這里用0.2s的延時，次數加到4以后就進行長按操作。

變量聲明:

Now_Time是當前顯示的時間。

Time是存儲的時間。

考慮到有暫時設定時間且不進行存儲的情況，后面也引入了Aim_Time，定時結束的目標時間。

uint8_t KEY_Scan(uint8_t mode)

{

static uint8_t flag=1;

uint8_t count = 0;

if(mode) flag = 1;

if(flag &&(KEY_B1 == 0 || KEY_B2 == 0 || KEY_B3 == 0 || KEY_B4== 0 ))

{

HAL_Delay(10);

flag = 0;

if (KEY_B1 == 0) return B1_Press;

else if (KEY_B2 == 0)

{

while(KEY_B2 == 0){

HAL_Delay(200);

count++;//每0.2s加一

}

if(count <= 4) return B2_Press;

else return B2_Press_Long;

}

else if (KEY_B3 == 0) 

{

while(KEY_B3 == 0){

Dispaly();

HAL_Delay(200);

count++;//每0.2s加一

if(count > 4)

{

Now_Time[Location] = Now_Time[Location]+1;

Now_Time[0] = Now_Time[0]%24;

Now_Time[1] = Now_Time[1]%60;

Now_Time[2] = Now_Time[2]%60;

Hour[signal]= Now_Time[0];

Minute[signal] = Now_Time[1];

Second[signal] = Now_Time[2];

}

}

if(count <= 4) return B3_Press;

}

else if (KEY_B4 == 0) 

{

while(KEY_B4 == 0){

HAL_Delay(200);

count++;//每0.2s加一

}

if(count <= 4) return B4_Press;

else return B4_Press_Long;

}

}else if(KEY_B1 == KEY_B2 == KEY_B3 == KEY_B4 == 1) flag = 1;

return 0;

}

4.void KEY_Handle(uint8_t key);

按鍵 B1 為存儲位置切換鍵。每按一次，存儲位置依次以 1、2、3、4、5循環切換，切換后定時時間設定為當前位置存儲的時間。（signal 變化）

按鍵 B2 為時間位置（時、分、秒）切換鍵和存儲鍵。短按 B2 鍵進入時間設置狀態。每次短按 B2 鍵，設置位置以時、分、秒循環切換，并突出顯示（高亮）當前位置；設置完后，長按 B2 鍵（超過 0.8 秒）把設置的時間存儲到當前的存儲位置，并推出設置狀態。如果是臨時設置定時時間，則不需存儲，直接按定時器啟動按鍵。（Location變化）

按鍵 B3 為時、分、秒（按鍵 B2 確定當前位置）數字增加鍵。每短按B3 一次，數字遞增一次；按住 B3 超過 0.8 秒，則數字快速遞增，直到松開B3 按鍵。數字遞增時，超出范圍則從頭循環。（Now_Time變化）

按鍵 B4 為定時器啟動鍵。短按 B4，定時器啟動，開始運行；運行期間短按 B4，暫停定時器，再短按 B4，恢復定時器運行；長按 B4（超過 0.8 秒），則取消定時器運行，回到 Standby 狀態。（mode 變化）

void KEY_Handle(uint8_t Key)

{

if(Key == B1_Press)

{

Location = 4;

signal++;

signal = signal % 5;

Now_Time[0] = Hour[signal];

Now_Time[1] = Minute[signal];

Now_Time[2] = Second[signal];

}

else if(Key == B2_Press)

{

mode = 1;

if(Location == 4)

Location = 0;

else

{

Location++;

Location = Location % 3;

}

}

else if(Key == B2_Press_Long)

{

Location = 4;

mode = 0;

Hour[signal]= Now_Time[0];Minute[signal] = Now_Time[1];Second[signal] = Now_Time[2];

Write_Time();

}

else if(Key == B3_Press)

{

Now_Time[Location] = Now_Time[Location]+1;

Now_Time[0] = Now_Time[0]%24;

Now_Time[1] = Now_Time[1]%60;

Now_Time[2] = Now_Time[2]%60;

}

else if(Key == B4_Press)

{

if(mode == 1)

{

mode = 2;

HAL_TIM_Base_Start(&htim3);

Location = 4;

Aim_Time[signal] = Now_Time[0];

Aim_Time[signal] = Now_Time[1];

Aim_Time[signal] = Now_Time[2];

Now_Time[0] = Now_Time[1] = Now_Time[2] = 0;

}

else if(mode == 2) mode = 3;//暫停

else 

{

Aim_Time[signal] = Hour[signal];

Aim_Time[signal] = Minute[signal];

Aim_Time[signal] = Second[signal];

mode = 2;

HAL_TIM_Base_Start(&htim3);

}

}

else if(Key == B4_Press_Long)

{

mode = 0;

}

}

5.void LED(void);void LED_OFF(void);

void LED(void);每進入一次LD1變換一次（TOGGLE函數似乎用不了，本人也不清楚）

void LED_OFF(void);關閉所有LED

void LED(void)

{

static uint16_t i;

i++;

if(i % 2)HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);

else 

{

HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);

}

HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15

                          |GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12,GPIO_PIN_SET);

HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);

HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);

}

void LED_OFF(void)

{

HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15|GPIO_PIN_8

                          |GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12,GPIO_PIN_SET);

HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);

HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);

}

6.void ADD(void);

時間加1函數

定時到目標時間的結束標志mode = 0；

void ADD(void)

{

Now_Time[2]++;

if(Now_Time[2] >= 60)

{

Now_Time[2] = 0;

Now_Time[1]++;

}

if(Now_Time[1] >= 60)

{

Now_Time[1] = 0;

Now_Time[0]++;

}

Now_Time[0] = Now_Time[0] % 24;

if(Now_Time[0] == Aim_Time[0] && Now_Time[1] ==Aim_Time[1] && Now_Time[2] == Aim_Time[2]) mode = 0;

}

7.int main(void);

初始化;

LCD_Init();

LCD_Clear(White);

LCD_SetTextColor(Black);

I2CInit();

IIC_Write(0x00,0);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x01,0);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x02,0);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x10,0);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x11,1);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x12,0);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x20,5);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x21,20);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x22,00);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x30,13);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x31,14);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x32,52);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x40,23);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x41,59);HAL_Delay(10);

IIC_Write(0x42,59);HAL_Delay(10);

LED_OFF();

HAL_Delay(100);

Read_Time();

HAL_Delay(1000);

while（1）;

Dispaly();

key = KEY_Scan(0);

KEY_Handle(key);

if(mode == 2 && num == 1)

{

LED();

}

else if(mode != 2)

{

HAL_TIM_Base_Stop(&htim3);

LED_OFF();

}

if(nCount == 1 && mode == 2)

{

nCount = 0;

ADD();

}

8.void SysTick_Handler(void);

上面的num和nCount在哪變了，在哪計時呢？
就在滴答定時器里面咯。
大家打開stm32g4xx_it.c

if(mode == 2) 

{

i++;j++;

}

if(i >= 1000)

{

nCount = 1;

i = 0;

}

if(j >= 500)

{

num = 1;

j = 0;

}

9.定時器輸出PWM(Cubemx);

PWM未測試，有問題歡迎評論。