蓝桥杯第七届试题-嵌入式.pdf

该【蓝桥杯第七届试题-嵌入式 】是由【小屁孩】上传分享，文档一共【4】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【蓝桥杯第七届试题-嵌入式 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。 : .
蓝桥杯第七届试题-嵌入式 --第1页
准考 工位

证号 号
注意：只填写准考证号和工位号，否则试卷作废
密 封 线
-----------------------------------------------------------------------------
第七届蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛个人赛
（电子类）省赛 嵌入式设计与开发科目
竞赛时间：5 小时
题 号 一 二 三 总 分
配 分 10 30 60 100 分
得 分
“模拟液位检测告警系统”设计任务书
功能简述
“模拟液位检测告警系统” 通过采集模拟电压信号计算液位高度， 并根据用户设定的液
位阈值执行报警动作， 在液位等级发生变化时， 通过串行通讯接口将液位信息发送到 PC 机。
系统框图如图 1 所示：

LCD 显示


按键

MCU
LED 指示

模拟输入



EEPROM

图 1 系统框图
CT117E 考试板电路原理图与使用说明、 I2C 总线驱动、 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， 文件夹保存在监考员指定位
置）。
1 / 4

蓝桥杯第七届试题-嵌入式 --第1页 : .
蓝桥杯第七届试题-嵌入式 --第2页
设计任务及要求
1. 液位检测
通过电位器 R37 模拟液位传感器输出电压信号，设备以 1 秒为间隔采集 R37 输出电压，
并与用户设定的液位阈值进行比较。 假定液位高度与 R37 输出电压之间具有正比例关系：
H = V *K ，当 V = 时，对应液位高度为 100cm 。通过液晶显示当前的液位高度、
R37 R37
传感器（ R37 ）输出状态和液位等级，液位检测显示界面如图 1 所示：


Liquid Level/液位检测

Height/液位高度 : 50cm
ADC/ 传感器输出 :
Level/液位等级 : 1

图 1. LCD 显示界面参考图 1（液位检测显示界面）
AD 采集得到的结果应经过软件滤波算法处理，显示结果保留小数点后两位有效数字。
2. 液位阈值设定
设备可设定三个液位阈值，对应四个液位等级，阈值由用户通过按键输入，设备保存阈
值，并根据此阈值判断液位等级， 假定用户输入的三个液位阈值为 10cm 、20cm 和 30cm ，
液位高度与液位等级的对应关系如下：
液位高度≤ 10cm 时，液位等级为 0；
10cm< 液位高度≤ 20cm 时，液位等级为 1；
20cm< 液位高度≤ 30cm 时，液位等级为 2；
液位高度＞ 30cm 时，液位等级为 3。
设备初始液位阈值分别为 30cm 、50cm 和 70cm ，用户修改阈值后，设备应将此参数保
存在 E2PROM 中，当设备重新上电时，可从 E2PROM 中获取。
3. 液位阈值设定
B1 按键：“设置”按键，按下后进入阈值设定界面（如图2 所示），再次按下 B1 按键时
退出设置界面，保存用户设定的结果到 E2PROM ，并返回图 1 所示的液位检测界面。

Parameter Setup/阈值设定

Threshold 1/阈值 1: 10cm

Threshold 2/阈值 2: 25cm

Threshold 3/阈值 3: 30cm


图 2. LCD 显示界面参考图 2（阈值设置界面）
2 / 4

蓝桥杯第七届试题-嵌入式 --第2页 : .
蓝桥杯第七届试题-嵌入式 --第3页
B2 按键：切换选择 3 个待修改的阈值，被选中的阈值应突出显示。
B3 按键：“加”按键，按下后，被选择的阈值增加 5cm ，增加到 95cm 为止。
B4 按键：“减”按键，按下后，被选择的阈值减少 5cm ，减少到 5cm 为止。
4. 串口查询与输出功能
使用 STM32 USART2 完成以下串口功能，波特率设置为 9600 。
查询
通过 PC 机向设备发送字符‘ C ’，设备返回当前液位高度和液位等级；
通过 PC 机向设备发送字符‘ S’，设备返回当前设定的三个阈值。
液位高度和等级返回数据格式举例：
“C:H55+L2\r\n”
解析：应答高度、等级查询，液位高度为 55cm ，液位等级为 2。
阈值返回数据格式举例：
“S:TL30+TM50+TH70\r\n”
解析：应答阈值查询，设备内保存的三个阈值分别为 30cm 、50cm 和 70cm 。
输出
当液位等级发生变化时，设备自动向 PC 机发送当前液位等级、液位高度和液位变
化趋势（上升或下降） 。
输出数据格式举例：
“A:H55+L2+D\r\n”
解析：液位变化自动发送，液位高度 55cm ，液位等级为 2，变化趋势下降。
“A:H55+L2+U\r\n”
解析：液位变化自动发送，液位高度 55cm ，液位等级为 2，变化趋势上升。
5. 状态指示
LED 指示灯功能定义如下：
LD1 ：运行状态指示灯，以 1 秒为间隔亮灭闪烁；
LD2 ：液位等级变化指示灯，当液位等级发生变化时， LD2 以 秒为间隔闪烁 5 次；
LD3 ：通讯状态指示灯，当设备接收到查询指令时， LD3 以 秒为间隔闪烁 5 次。
6. 电路设计
假定设备需要通过一个 IO 口输出 1KHz 的脉冲信号，控制 24V 感性负载，请使用三极
管、场效应管、二极管、阻容等元器件设计接口电路。设计应充分考虑续流、隔离保护、开
关速度等因，简述工作原理，并绘制原理图。

3 / 4

蓝桥杯第七届试题-嵌入式 --第3页 : .
蓝桥杯第七届试题-嵌入式 --第4页
项目名称 得分 评卷人
电路设计

根据设计任务要求，使用 Altium Designer 或 Protel 99SE完成电路设计，并简述电路的
工作原理；设计完成后以准考证命名，并保存到相应的文件夹。











项目名称 得分 评卷人
程序设计