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简答题

一、实操考题
主题:四位数码管串口交互数字闪烁显示
器件:ESP32主控板、按键模块、四位数码管、74HC595移位寄存器芯片(或模块)及相关器件。以上模块也可以采用分立器件结合面包板进行搭设。
任务要求:
使用74HC595移位寄存器芯片控制四位数码管显示数字。解析串口监视器输入的报文数据,将数据显示到四位数码管,并控制闪烁的频率。
报文的格式为:m:n,其中m表示数码管显示的数据,范围1~9999;n表示数据闪烁显示的时间间隔,范围100~1000,单位毫秒。报文示例:
1234:500,表示在四位数码管显示数字“1234”,如图1所示,并以500毫秒的时间间隔闪烁。
具体要求如下:
(1)装置启动前,四位数码管不显示任何内容;
(2)当按键按下后,任务装置开始启动;
(3)装置启动后,在四位数码管上倒计时显示 5、4、3、2、1,时间间隔为1秒;
(4)倒计时显示完毕,在串口监视器中输入数据,并点击发送按键;
(5)在串口监视器输入框输入上述格式的报文后,将解析后的相应报文内容输出到串口监视器窗口。以报文1234:500为例,串口监视器窗口输出的内容为Data:1234 -- Interval:500;
(6)四位数码管显示解析后的报文数据,并以指定的时间间隔闪烁。以报文123:100为例,四位数码管显示数字123,如图2所示,并以100毫秒的时间间隔闪烁,直至输入新的报文数据;
(7)程序采用C代码编写,不得使用外部库调用;
(8)程序编写过程中不得打开库例程和其它程序,如发现,实操成绩按照0分处理;
(9)未作规定处可自行处理,无明显与事实违背即可。
说明:请考生在考试结束前,按照如下要求提交相关文件:
(1)将程序放在一个文件夹中,并将文件夹命名为:DJKS5_身份证号;
(2)将程序文件夹压缩为1个“rar或zip”格式文件,大小5M以下;
(3)将程序文件通过“上传附件”按钮进行上传。
参考资料:
数组NUM[] 保存的是0~9和'.'十六进制形式的数码管显示的段位信息。编程时可参考使用。
// 保存0~9
byte NUM[] = {0xFC, 0x60, 0xDA, 0xF2, 0x66, 0xB6, 0xBE, 0xE0, 0xFE, 0xF6};

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答案:

解析:

【喵呜刷题小喵解析】:本题目是一个涉及到硬件与软件交互的编程题,要求使用ESP32主控板、按键模块、四位数码管、74HC595移位寄存器芯片及相关器件,实现串口交互数字闪烁显示的功能。首先,需要理解74HC595移位寄存器的原理,以及如何通过ESP32的GPIO口模拟移位寄存器的操作。74HC595是一个8位并行输入/串行输出移位寄存器,通常用于驱动数码管等需要并行输入的显示器件。由于题目中限制了不能使用外部库,因此需要手动实现移位寄存器的功能。其次,需要考虑程序的实现细节,包括如何初始化硬件、如何设置数码管的显示内容、如何接收并解析串口输入的数据等。其中,接收并解析串口输入的数据是关键步骤,需要按照规定的格式解析报文,提取出数码管显示的数据和闪烁的时间间隔,并将数据显示在数码管上,按照指定的时间间隔闪烁。最后,需要编写符合要求的程序,满足题目中规定的各种要求,如装置启动前不显示任何内容、按键按下后启动装置、倒计时显示、接收并解析串口输入的数据、显示解析后的报文数据、控制闪烁的频率等。由于具体的实现代码较为复杂,需要根据硬件连接、GPIO口配置、串口通信、移位寄存器原理等多个方面考虑,因此无法在此处提供完整的代码。
创作类型:
原创

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