第七届蓝桥杯单片机决赛：设计与实现详解

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决赛的单片机设计与开发项目是一场针对大学生的高级技能竞赛，考核选手在实际应用中对单片机技术的理解和操作能力。参赛者需要完成“电压、频率采集设备”的设计，该设备需具备测量信号频率和电压、修改和存储工作参数、记录事件等功能。 比赛开始前，选手需准备好相关材料，包括I2C总线、DS1302时钟芯片的时序控制程序、CT107D单片机考试平台电路原理图，以及芯片的数据手册，这些可以在计算机上的电子文档中找到。设计过程中，需要使用竞赛板中的NE555方波信号发生器来测试频率测量功能，频率范围为500Hz至20KHz，可通过调整电位器RB3进行调节。同时，利用RB2电位器输出电压信号，范围在0V到5V。 实时时钟功能是重要环节，选手需读取DS1302实时时钟芯片并将其显示在数码管上，设备上电时默认时间应为23时59分55秒。对于记录与输出功能，根据硬件性能，设计合适的采样周期，当电压偏离预设上下限（VL和VH）时，需记录事件类型和发生时间，并仅保存最近一次的电压波动数据，允许选手自定义数据存储格式。 在交互设计部分，设备配备了14x4矩阵键盘，每个按键都有明确的功能定义，如图2所示。这要求参赛者熟悉键盘控制逻辑，能有效响应用户的输入操作。 整个比赛旨在考察参赛者的硬件设计、编程算法、数据处理以及实际应用能力，不仅考验理论知识，更强调动手能力和问题解决技巧。通过这个项目，学生可以提升单片机编程、接口控制和系统集成的综合技能，是检验和锻炼他们实践创新能力的良好平台。