# 源代码工程





源代码工程打开获取：

```bash
http://dt2.8tupian.net/2/28880a55b6666.pg3
```

这里做了四倍细分，在屏幕上显示 速度、路程、方向。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03754.png)



![在这里插入图片描述](/static/img/images/03755.png)

接线方法：

单片机--------------串口模块

单片机的5V---------串口模块的5V   

单片机的GND---------串口模块的GND

单片机的PA9---------串口模块的RX （这个是为了串口看数据，可以不接）

单片机的PA10---------串口模块的TX（这个是为了串口看数据，可以不接）



 单片机--------------编码器模块

PC6--------------A相

PC7--------------B相

GND--------------GND

# 编码器基础程序

直接打开我这篇博客查看：[https://qq742971636.blog.csdn.net/article/details/131446830](https://qq742971636.blog.csdn.net/article/details/131446830)

# 参考资料

文档1. 光栅传感器实验模块介绍（参考文献）

光栅传感器的基本结构如图12.11所示：由栅距W相同的主光栅（标尺光栅）和短光栅（指示光栅）相对叠合而成，两个光栅的栅线保持一个夹角θ，使两光栅尺上的线纹相互交叉。在光源的照射下，交叉点附近的小区域内由于黑色线纹重叠，因而遮光面积最小，挡光效应最弱，光的累积作用使得这个区域出现亮带。相反，距交叉点较远的距离，因两光栅尺不透明的黑色条纹的重叠部分变得越来越少，不透明区域面积逐渐变大，即遮光面积逐渐变大，使得挡光效应变强，只有较少的光线能通过这个区域透过光栅，使这个区域出现暗带。这些与栅线几乎垂直，明、暗相间的条纹就是莫尔条纹，相邻的亮条纹与暗条纹的间距为BH，当被测位移x带动标尺光栅（或指示光栅）沿栅线垂直方向左/右移动一个栅距W时，莫尔条纹上/下移动一个条纹间距BH，莫尔条纹上的光强变化近似正弦波，用光电元件接收莫尔条纹光强的变化即可将光信号转换为电信号，再将电信号放大、整形为方波后，即可用测量电路计数方波的脉冲数和频率，则被测位移的大小为

x=N*W。                             （12.1）

式中，N为脉冲个数。

      

        图12.11 光栅传感器基本结构                     图12.12 光栅传感器测位移原理

使用光栅传感器测量直线位移的原理如图12.12所示：使用两个相距1/4BH的光电元件接收莫尔条纹的光强信号，当主光栅向A方向移动时，莫尔条纹向B方向移动，此时光电元件2输出的方波信号U2在相位上滞后光电元件1输出的方波信号U190º，其波形如图12.13所示；相反，当主光栅向A′方向移动时，莫尔条纹向B′方向移动，此时光电元件2输出的方波信号U2在相位上超前U190º。

使用MCU（如单片机、DSP、ARM等微控制器）测量光栅脉冲波形时，典型的方法如图12.14所示：将U1脉冲连接MCU的外部中断INT0端（设置为上升沿触发），U2脉冲连接至MCU的数字I/O端，当光栅在初始位置时，重置计数器初值。被测位移x带动指示光栅移动时，U1和U2端口会输出脉冲信号，在U1脉冲上升沿时触发MCU中断，在中断程序中读取U2脉冲的电平，若U2脉冲为低电平，则计数器计数值N+1，若U2脉冲为高电平，则计数器计数值N-1，则计数器的值N表示了x的大小，N的符号表示了x的方向，脉冲的频率表示了x的速度。

实验所用光栅为50线/mm，则其位移分辨率为0.02mm，即每移动0.02mm产生一个脉冲信号。

     

图12.13 主光栅向A方向移动时脉冲波形          图12.14 使用MCU测量光栅脉冲信号原理  

 

文档2.设计性实验要求（必须完成）

验证性实验使用实验室现成控制器（NI数据采集卡）来进行实验，而且实验要求较为简单，无法培养同学们的设计开发能力，所以，将验证性实验进行改造，升级为综合设计性实验（2个同学为一组进行，自行组合）。

设计性实验的要求：

1、光栅传感器模块（如图12.14右边所示）使用实验室现成模块。

2、使用口袋实验室单片机的计数器功能，采样光栅传感器输出的两路正交脉冲信号的频率、相位、脉冲个数，编写相应的程序，根据测量数据计算出光栅的位移、速度和方向，并用LED/LCD显示。

3、使用VC/VB/LabVIEW等软件开发上位机，接收单片机通过串口/蓝牙/WIFI/ZigBee上传的测量数据，开发动画/曲线显示、数据库等功能。

4、光栅四分频细分功能

实验室中的光栅是50线/mm的规格，栅距W=0.02mm，即传感器每移动0.02mm输出1个脉冲信号（其实是两路正交脉冲），位移分辨率较低，为了提高位移分辨率，可采用如下细分电路（因为实验室光栅输出的信号已经整形为方波，下图中的整形电路可以不用）：

 

   其中，S和C是光栅传感器输出的两路相位相差90度的正交脉冲信号。

Z1和Z2分别接到单片机的2个外部中断口，Z1上每产生1个脉冲，代表光栅正向移动1/4个栅距。Z2上每产生1个脉冲，代表光栅反向移动1/4个栅距。即可实现位移分辨率=0.02mm/4。

5、评分依据见文档4（“基于数字光栅的位移测量装置设计”课程实验报告模板），主要从设计报告内容、测量精度、稳定性、功能性、成本等方面进行考虑。

【程序】STM32 读取光栅_编码器_光栅传感器_7针OLED

问题描述：





设计一款背诵英语单词的软件。用户可以根据自己的需求导入需背诵的词库，并可以编辑自己的词库。背单词时有两种模式供选择：系统可以给出中文提示，用户输入对应的单词，也可输出单词让用户输入中文意思。系统判定词义是否正确。如果正确成绩加十分，如果不正确给出提示并要求用户重新输入。

2. 功能要求：

代码要能提供以下几个基本功能：

（1）用户登录：

新用户可以注册，旧用户直接登录。

可以只打卡不背词，直接退出界面。

（2）单词本：

存储单词基本信息，英文、词性、中文解释等。

选择词库维护编辑单词本信息，实现增加、修改、删除、补充（单词已有，补充新的释义）的功能。

（3）单词背诵及成绩统计：

选择单词预览进行单词学习。

单词背诵时有两种模式选择，选择题背诵及拼写单词背诵，而且支持多次背诵。

答对加十分，答错扣十分，错词计入错题本。

可查阅自己的总成绩，未达过关成绩可以选择错题重背直至完全掌握。

（4）单词复习：

背诵完全正确时界面显示没有错题继续努力。

有错题时可以选择错题重背加强记忆。

（5）退出系统时可以进行打卡，统计背诵单词天数。

选做要求：

（1）对用户的输入进行一定的正确性检查。

（2）能统计每一个单词出现频率及背诵正确率，供以后出题时提供依据。

（3）能设置提醒功能，激励大家坚持下去。



python+Qt5+sqllite做的：

【已开发完成，需要可私】

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03774.png)

python+Qt5+sqllite 个性化单词记忆软件设计

功能：





1 超声波测距显示

2 按键设置报警上下限

3 蜂鸣器报警

原理图：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03828.png)

PCB样式：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03829.png)

实物：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03830.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03831.png)

代码：

https://github.com/xxddccaa/blog_code_search

【TB作品】基于MSP430G2553单片机的超声波测距与报警系统，原理图，PCB

![请添加图片描述](/static/img/images/03885.png)





![请添加图片描述](/static/img/images/03886.png)

![请添加图片描述](/static/img/images/03887.png)

![请添加图片描述](/static/img/images/03888.png)

下载：https://github.com/xxddccaa/blog_code_search

晨启，MSP430开发板，51开发板，原理图，PCB图

# 芯片介绍





芯片介绍： [https://qq742971636.blog.csdn.net/article/details/132164189](https://qq742971636.blog.csdn.net/article/details/132164189)


DS2431内部有128个字节的数据，这篇博客可以对这128个字节的数据进行读写，而有的人想要改写芯片ROM，这是芯片的唯一地址，请看这里 [https://blog.csdn.net/x1131230123/article/details/135667146](https://blog.csdn.net/x1131230123/article/details/135667146)


接线

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03985.png)



![在这里插入图片描述](/static/img/images/03986.jpeg)


串口结果：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03987.png)


# 进一步设计

很多用户希望快捷读取和写入芯片，为此专门设计了一个程序，有需要可以私，用法如下：

接线方式参考下面这个图：

CH340是串口模块，和单片机接线四根：

3V3--------单片机的3V3

GND--------单片机的GND

TXD--------单片机的PA10

RXD--------单片机的PA9

DS2401或者DS28E07，和单片机的接线两根：

GND--------单片机的GND

IO--------单片机的PA1


![在这里插入图片描述](/static/img/images/03988.png)


CH340插电脑上，打开电脑串口助手软件XCOM，选择正确com口，然后点击打开串口：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03989.png)

打开串口后，按一下单片机的复位按键，则单片机会读取DS2431的信息。会看到芯片里目前的ID码和数据，ID码是固定不可修改的，数据是128个字节，一个字节就是类似十六进制的0x15，也可以看到芯片里目前的保护页状态，一旦保护后，对应页的数据也无法更改，只有保护页数据是0x00，才能修改对应页。下图中，保护页1的数据是0xAA，这说明保护页1的数据不可更改。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03990.png)

自己可以用txt中写128个字节的数据，点击发送给单片机，只要是大小写的a到f，数字0到9，都会被单片机程序识别到，如果是128个数据，单片机就会执行写入操作，会写入到芯片128个字节。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03991.png)

下图是点击发送后的状态，会显示出当前收到的128个数据是什么，并执行写入，可以看到页1因为保护了所以写入不了，其他页都已经正常写入。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03992.png)






# 代码、帮助、问询

```csharp
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```

【单片机】DS2431，DS28E07，STM32，EEPROM读取与写入，解密破解

简易电压采集装置（限MSP430、STM32单片机）





任务要求：

设计制作一个简易电压采集与显示装置，实现如下基本功能：

评分细则：

1.通过单片机内部ADC模块采集1路电压并通过OLED屏显示电压大小；（30分）

2.能够同时采集并显示3路电压；（15分）

3.当采集到的电压在电压为0-1v的时候led2和led3亮，电压为1-2v时，led4-led5亮，大于2v时，led6-led7亮，蜂鸣器响起警报，同时OLED显示“采集的电压过大！”；（20分）

4.LED的亮度能够随着采集到的电压大小变化（通过PWM波调控LED的亮度）（35分）。

【注释】

STC89C51单片机无内部ADC转换模块，不建议选择该题！

单片机的ADC输入电压不应超过3.3伏，否则会烧毁单片机。MSP430最大采样电压2.5伏。

根据单片机手册自行选择单片机ADC引脚进行采集。

一节干电池的电压在1.5伏左右，可以试着测量一节干电池的电压。实验过程可以使用杜邦线将单片机的AD采样引脚与手柄板上的电位器输出引脚TAD1或者TAD2（实际引脚在显示屏下方）连接，转动电位器可改变单片机采集到的电压大小。

 

涉及的单片机内容以及口袋开发板模块：

单片机：I/O功能、显示接口、A/D转换

口袋开发板：流水灯、独立按键、A/D转换、蜂鸣器、电位器、OLED显示屏


代码：https://github.com/xxddccaa/blog_code_search

【单片机】晨启科技，酷黑版，简易电压采集装置

密码锁





任务要求：

当输入密码（至少6位密码）时，OLED显示屏显示输入的数字（或者字符），当密码位数输入完毕按下确认键时，对输入的密码与设定的密码进行比较（可使用外设键盘）。主要完成如下功能：

评分细则：

1. 显示屏显示密码输入情况（20分）；

2. 每按下一个按键，蜂鸣器发出一声短暂的提示音（10分）；

3. 如果密码输入正确，显示屏显示密码输入正确提示，蜂鸣器发出短暂的提示音（20分）；

4. 如果密码输入错误，显示屏显示密码输入错误提示，蜂鸣器发出长响警告音，流水灯模块闪烁（20分）；

5. 具有输入撤销键，当按错按键时，有撤销功能（15分）；

6. 连续输入错误3次，键盘被冻结1分钟，这1分钟内无法输入。（15分）。

【注释】

口袋开发板上标注A6为撤销键，A7为确认键。STC89C51、MSP430、STM32单片机密码输入键为A2、A3、A4、A5四个键，共四个数字（或者字符）；哪一个键代表什么数字（或字符），使用者可自定义（不同批次产品按键标识略有区别，可参考上述注意事项）。


涉及的单片机内容以及口袋开发板模块：

单片机：I/O功能、中断系统、定时\计数、显示接口

口袋开发板：流水灯、独立按键、蜂鸣器、OLED显示屏


下图是430单片机做的密码锁：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/04081.png)



代码：

```cpp
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```

带原理图和PCB:

![在这里插入图片描述](/static/img/images/04082.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/04083.png)

【单片机】MSP430F149，单片机，晨启科技，酷黑，密码锁

四、音乐播放器





任务要求：

设计制作一个简易音乐播放器（通过手柄板上的蜂鸣器发声，播放2到4首音乐），同时LED模块闪烁，给人视、听觉美的感受。

评分细则：

1. 按下播放按键A6开始播放音乐，再次按下停止播放；（20分）

2. 按下按键A5播放下一首，按下按键A4播放上一首；（20分）

3. 播放音乐时OLED显示相应的曲目名；（20分）

4. 当按下“下一首”或者“上一首”按键，但是已经播放至最后一首时，显示屏显示“无更多曲目！”，同时蜂鸣器报警三秒钟；（20分）

5. 歌曲名横向滚动显示；（10分）

6.具有音乐播放模式切换键，播放模式有单曲循环、顺序播放、随机播放三种模式。（10分）

【注释】

要求可以播放2至4首音乐，音乐节拍可通过网络等渠道收集。LED模块的闪烁方式不做要求。

涉及的单片机内容以及口袋开发板模块：

单片机：I/O功能、定时/计数器、显示接口

口袋开发板：独立按键、OLED显示屏、蜂鸣器

 


四个按键：

摇杆单击和双击构成四个按键。

蜂鸣器音乐：有源蜂鸣器不太好听。

![请添加图片描述](/static/img/images/04084.jpeg)

代码：

```cpp
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```

![在这里插入图片描述](/static/img/images/04085.png)

【51单片机】晨启科技，酷黑版，音乐播放器

抢答器





任务要求：

四名选手各有一个抢答按键，按键的编号以及指示灯（手柄板上的LED模块）的编号与选手的编号相对应，抢答器具有编号的识别和数据的锁存、显示以及提示音功能。

评分细则：

1. 裁判按下开始键后，显示屏显示答题倒计时1分钟（25分）；

2. 在答题时间内，若有选手按下抢答按键，则在OLED显示屏上显示相应的编号，与选手对应的指示灯点亮（指示灯使用开发板上的LED灯模块）并且蜂鸣器发出短鸣提示音。（25分）

3.程序应具备自锁功能，在第一个选手按下按键后其他选手再按按键无效，第一个抢答的选手编号一直保持到裁判按下复位键；（20分）

4. 若在答题倒计时结束仍未有选手按下抢答键，蜂鸣器发出长鸣提示音；（20分）

5. 当裁判按下复位按键，清除数据，完成一次抢答流程，1分钟倒计时重新开始。（10分）

【注释】

按键A6为抢答开始键、按键A7为数据清零（复位）键；

MSP430、STC89C51、STM32单片机选手抢答键为A2、A3、A4、A5四个键，分别对应编号1~4。

涉及的单片机内容以及口袋开发板模块：

单片机：I/O功能、定时/计数器、中断系统、显示接口

口袋开发板：流水灯、独立按键、蜂鸣器、OLED显示屏





左边的扭杆按下，是开始。

右边的扭杆按下，是复位。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/04086.png)

代码：

```cpp
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```

![在这里插入图片描述](/static/img/images/04087.png)

【51单片机】晨启科技，酷黑版，四位选手抢答器

三、通信聊天





任务要求：

用单片机实现与串口调试助手的通信，具体功能如下:

1、通过蓝牙模块（需要领取，如果使用笔记本电脑做该题，则只需要领取一个蓝牙模块，如果使用台式机则需要领取两个蓝牙模块外加一条USB转TTL线，尽量使用笔记本电脑，简化工作，学院的USB转TTL线并不多）实现与电脑串口调试助手的连接；（15分）

2、设定单片机的两种运行模式：接收消息/发送消息，同时按下按键A6和A7进行模式切换；（20分）

3、实现由电脑串口调试助手发送字母或数字给单片机，并由开发板OLED显示出来。(20分)

4、从PC端串口助手发送一个字符串到单片机，OLED显示屏显示该字符串，并通过按键上下左右选择其中任意一个字符，并将选中的字符发送回PC端。其中按键A4为上移方向、A5为下移方向、A6为左移方向、A7为右移方向。（25分）

5、单片机发送字符成功后流水灯亮起，接收到消息后蜂鸣器发出短暂声响。（20分）

附加题：

自行编写上位机软件与单片机通信，编程语言不限，基本功能必须有发送数据和接收数据并显示的功能。

【注释】

1、已提供串口调试助手软件；

2、蓝牙模块需要同学们自己外接，手柄板上有现成的接口，如需详细了解其引脚连接，可查看手柄板原理图。此部分涉及知识为串口通讯，蓝牙模块更多信息请参考说明书或网络资料。

3、请同学们根据自己情况搭配杜邦线（学院每位同学提供五根）与口袋开发板外接引脚（排针）连接，详见实验板数据手册。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/04386.png)

部分程序：

```c
/*
 * 引脚说明：
 * KEY:
 * P1.2 返回1  在发送模式下，按一下就发送字符
 * P1.3 返回2  上 只有在发送模式下可以用
 * P1.4 返回3  下 只有在发送模式下可以用
 * P1.5 返回4  左 只有在发送模式下可以用
 * P1.6 返回5  右 只有在发送模式下可以用
 * 时按P1.5 P1.6 返回6  切换接收/发送
 * BEEP:P5.6
 * 指示灯:P6.7
 * 8个LED:P4
 * OLED CS P3.0    DC P2.7   RST P2.6 D1 P3.1   D0 P3.3
 * 蓝牙串口UART1:P3.6tx   P3.7rx 9600波特率
 * 功能说明:
 * 1 总体说来系统是一个聊天功能
 * 2 依靠同时按P1.5 P1.6 来修改系统为发送模式或者是接收模式
 * 3 接收模式状态下指示灯点亮,发射模式下只是灯不亮
 * 4 接收模式下单片机可以接收电脑发送的字符串，每接受一帧字符串单片机蜂鸣器就要响一声
 * 接收的字符串全部存入暂存区并在oLED中显示出来,最多可以接收64个字符
 * 5 发送模式下,用户可以通过上下左右按键选择某一个字符
 * OLED会将选择的字符以不一样的方式显示出来
 * 中一个字符后可以按1.2按键将选中的字符发送到电脑
 * 发送成功流水灯会亮一下
 * 特殊说明：
 * 1 转接板上面有复位按键
 * 2 蓝牙模块使用5伏直流电压供电
 * 3 使用的是串口1
 * 4 user.c里面存放初始化程序和按键检测程序
 * 5 isr.c里面存放定时器中断程序和串口接收中断程序 定时器中断程序中会有判断流水灯和判断接收一帧数据是否完毕的逻辑
 * 6 task_oled.c里面存放oLED的显示驱动代码
 */
char taskBusy;
void main( void )
{
 unsigned char temp;
 char  len_temp = 0;
 WDT_Init();                                                                             /*看门狗设置 */
 Clock_Init();                                                                           /* 系统时钟设置 */
 User_SystemInit();                                                                      /* 用户控制系统初始化函数 */
 Timer_Init( TimerA, 10000 );                                                            /* 10ms定时器中断 */
 UART_Init( UART0, 9600 );                                                               /* 初始化串口 */
 GPIO_Set( P6, 7, sys_mode_rt );                                                         /* sys_mode_rt=0蓝色灯点亮 表示处于接收模式 =1不亮表示处于发送模式 */
 memset( receive_data_buff, ' ', 64 );                                                   /* 初始化数据暂存区 */
        TBCCTL0 = CCIE;                         /* CCR0 interrupt enabled */
        TBCCR0 = 1000;
        TBCTL = TBSSEL_2 + MC_0 + ID_3; //关闭蜂鸣器
 _EINT();                                                                                /* 打开总中断 */
 while ( 1 )
 {
  /* 更新接收到的字符串 */
  if ( len_temp != receive_data_length )                                          /* 检测到接收字符串长度有变化=只是说有新接收到一帧数据 */
  {
   len_temp = receive_data_length;                                         /* 把新的数据长度负责给暂存变量 */
   if ( receive_data_length <= 64 )
   {
    OLED_DisplaysCertainLengthString( receive_data_buff, 64 );      /*有新接收到一帧数据=就需要重新刷新显示 */
   }
  }
                //蜂鸣器控制
  if ( receive_finish == 2 )                                                      /* 这个条件表示一帧数据已经接收完毕 */
  {
   receive_finish = 10;                                                    /* 重新将receive_finish负值为一个不相关的变量 不是012即可 */
                        TBCTL = TBSSEL_2 + MC_1 + TBCLR + ID_3; //打开蜂鸣器
                        delay_ms(30);
                        TBCTL = TBSSEL_2 + MC_0 + ID_3; //关闭蜂鸣器
   GPIO_Set( P5, 6, 0 );                                                   /* 关闭蜂鸣器 */
  }
  temp = TestKeyInput();                                                          /* 检测按键 */
  if ( temp )
  {
   ProcessKeyInput( temp );                                                /* 处理按键 */
  }
  if ( taskBusy == 1 )
  {
   User_RealTimeTask( 100 );                                               /* 实时控制任务 */
  }else {
   User_IdleTask();
  }
 }
}
/* Timer B0 interrupt service routine */
#pragma vector=TIMERB0_VECTOR
__interrupt void Timer_B( void )
{
  GPIO_turn( P5, 6 );
}
```

全部代码：https://github.com/xxddccaa/blog_code_search