单片机课堂第八次项目设计任务

一、项目：国旗升降自动控制系统开发

二、功能要求：

作为一名机械工程师，穿越回到1949年的开国大典，贡献专业才干。请为国旗班设计一个升降国旗自动控制系统，助力开国大典升旗仪式圆满完成。要求如下：

（1）升旗----步进电机以给定的速度（选用每5ms步进电机专一个步距角的速度），运行给定的时长（国歌演奏的时长）后自动停止。

（2）降旗—--步进电机以给定速度（每毫秒转一个步距角）下降，在旗杆底部装有限位传感器（外部中断触发，用开发板P3.2端口的按键K1按下替代），降旗时遇限位停止运行。                                 

（3）采用矩阵按键，按键的功能如下图定义：

（4）在升旗或降旗状态，可按下暂停键，暂停旗杆动作，再次按下暂停键，恢复原来动作继续执行。

（5）在停止状态（初始转态或降旗到达限位的状态，而非暂停状态）可设置升旗时间（两位数，单位为秒），按确定后保存设定的数值。

（6）系统具有串行通信的控制功能，每1秒将当前的系统工作状态（升旗、降旗、暂停、到达、停止）等状态发送至PC机。

（7）系统接收PC机发来的指令信号，编码格式含义如下：

    (起始   动作   参数1     参数2   结束)    

编码： 05    01   时间十位   时间个位   04  ------ 升旗  时长参数

      05     02     xx         xx     04------  降旗  任意参数

      05     03     xx         xx     04------  暂停  任意参数  单片机接到编码信息后，译码输出控制电机做相应动作。

（8）液晶显示信息自定，各按键的定义和选用自行安排。

三、学习目标：

1.能结合控制功能对矩阵按键进行自定义设计和子程序开发、调用；

2.能应用串行通信功能实现双机通信、信息识别和单片机输出控制；

3.能有效综合应用定时器、外部中断、串行通信等功能开发控制系统；

四、step by  step系统开发设计：

   第0步（准备）：讲解上次课后作业，优化定时器设置；

   第1步：在独立独立按键的基础上，加入暂停控制；

   第2步：将升旗、降旗、暂停控制应用矩阵按键实现

   第3步：应用矩阵按键实现升旗时长设定控制（1位数） 

   第4步：应用矩阵按键实现升旗时长设定控制（2位数）

   第5步：应用串行通信，发送系统当前状态至上位机（单个字符和字符串两类信息）

   第6步：每隔1秒发送系统当前状态至上位机（字符串信息） 

   第7步：串行中断方式接收上位机单个字符(数、数字或字母)信息

   第8步：按串行通信格式接收上位机多个带有信息的字符串

四、调试实践说明：

1.  在第3步将电机控制的端口顺序配置到P3.4---P3.7。

2.  P0端口作为液晶输出端口， P1端口作为矩阵按键输入端口，P36 和P37配置到电机输出，为防止信号干扰，将右下脚全部跳线帽偏插。

基础设计程序：

  第0步：优化定时器设置   

项目最后执行的HEX代码：

  各步骤程序设计：