你的浏览器版本过低,可能导致网站不能正常访问!
为了你能正常使用网站功能,请使用这些浏览器。

STM32状态机编程实例——全自动洗衣机(上)

[复制链接]
STMCU小助手 发布时间:2022-8-14 15:04
1 全自动洗衣机功能分析

下面是一个全自动洗衣机的控制面板:

9 r1 r4 C* l3 v& u

2.jpg


( @- E; o, `% r. E/ [

面板上有4个按键:

  • 电源:控制洗衣机通电与断电
  • 水位:选择洗衣时需要的水位,有1~8个水位
  • 程序:选择不同的洗衣模式,有1~10个模式
    : k8 t7 f9 R. z9 H; B0 E4 ?
    • 01:标准
    • 02:轻柔
    • 03:快速
    • ...
    • 10:桶风干6 O6 \# }+ i! C% G- y5 z
  • 启动/暂停:用于启动或暂停洗衣任务. h2 j, c; i4 [. B& ]  t! u

面板上还有一个数码管,用于显示当前的工作状态与剩余时间,可显示的工作模式有:

  • AA:浸泡
  • BB:洗涤
  • CC:漂洗
  • DD:脱水
    ( x9 h- I. Q1 J; c) u! _

本篇,就按照这款洗衣机的操作方式实现对应的洗衣机控制逻辑。需注意的是:

  • 实际的洗衣机有水位检测传感器,本篇中,暂用时间延时模拟水位的增加,且默认开机时水位为0
  • 实际的洗衣机中的洗衣模式,会根据不同的模式自动设置清洗次数每次清洗的时间以及清洗力度,本篇为了简化起见,清洗模式的设置仅用于区分不同的清洗次数
  • 某些特殊的清洗模式,如单独的脱水,桶风干等,本篇暂不实现
  • 对于状态的显示 ,本篇先以串口打印的实现展示,下篇使用OLED小屏幕来显示不同清洗状态的图标等信息
    # ^6 T; v! M' R- P& d/ b% W

" o. I7 T/ D+ K3 V+ R% l
, ?) z$ |4 r8 Q6 g2 H4 M7 r( T
2 画状态图

根据上面分析的全自动洗衣机的功能,以及我们自己使用洗衣机时的经验,可以画出如下的全自动洗衣机的状态图:


0 H/ Y, e9 m" T3 H; Y

1.png

4 m1 U0 j& W6 C; o$ v& }

首先是上电开机,洗衣机可能会开机自检,检测洗衣机的各个部件是否正常,次过程很短。

然后就处于空闲状态,此时用户可以设置水位与清洗模式,若不设置,则为默认的水位与洗衣模式。

接着触发开始按键后,就开始清洗了,一般流程就是:加水、清洗、排水、甩干、结束。

根据不同的清洗模式,加水、清洗和排水这3个过程会循环执行一定的次数。

另外,在不同的工作阶段,按下暂停键可以让洗衣任务暂停,再按继续可让洗衣任务继续。


3 H6 H8 T- M! b3 V$ y  \

3 编程实现3.1 多按键检测功能

本篇介绍的洗衣机的按键,仅需要检测按键单击即可,不需要双击与长按功能,因此,可使用介绍的最基础的按键状态机来为洗衣机状态机提供按键事件。

之前介绍的按键状态机,只有一个按键,本篇需要用到4个按键(除去电源键,3个也可以),因此,需要对按键状态机稍加修改,实现按键状态机的复用。

之前介绍的按键状态机,使用了几个全局变量来表示状态,更合理的做法是将其封装起来:

  1. typedefstruct {9 @) Z; g" l/ ?- ~
  2.         KEY_STATUS keyStatus;    <i>//当前循环结束的(状态机的)状态</i>1 ?# [* v6 R: O' ?* {
  3.         KEY_STATUS nowKeyStatus; <i>//当前状态(每次循环后与pKeyFsmData->keyStatus保持一致)</i>
    5 e5 u6 L" B9 C, H- v
  4.         KEY_STATUS lastKeyStatus; <i>//上次状态(用于记录前一状态以区分状态的来源)</i>" i- G; u. J, g* E- j
  5.         int keyIdx;
    5 Q  k; k1 i: ?$ o8 Z4 D- p
  6. }KeyFsmData;
复制代码

6 _3 a$ ~, n# Q9 |* r

注意,额外增加了一个按键索引值,用来告诉状态机要检测哪个按键。

再将原来的按键状态机程序,通过入参的形式将上述定义的结构体传入,并通过函数返回的形式返回按键是否被按下。

这样修改后的按键状态机,就是一个独立的模块了,可以通过传入不同的参数,实现不同按键的检测。

  1. bool key_press_check(KeyFsmData *pKeyFsmData)/ s! h9 N- |) E. N* k0 X
  2. {3 Q1 I  K' \& Q  J; V
  3.         bool bPress = false;
    : x: w* q9 F* L9 h; F" g0 A
  4.                
    ( D5 t) k/ [& _6 a; V8 }6 v# n
  5.         switch(pKeyFsmData->keyStatus)
    ; }, G9 a: X, s5 Q/ X- X* f
  6.         {
    5 d" t! Y+ Z  U8 ^" {' f- T
  7. <i>//省略...</i>
复制代码
9 Q( D' |: e) j7 ]6 _; @9 N* S

对于本篇需要的4个按键的检测,就可以定义4个数据结构体,分别调用4次状态机函数即可,实现代码的复用。

  1. KeyFsmData pKey0FsmData;6 C+ f+ K0 j6 X& ]
  2. KeyFsmData pKey1FsmData;
    , m7 M4 [$ [" M( k  J1 S( g
  3. KeyFsmData pKey2FsmData;9 H9 _' x2 z% P7 D) i2 M/ p
  4. KeyFsmData pKey3FsmData;0 d) H; Z2 V3 R" t) {* N* X
  5. 5 w- C; |" b+ j
  6. void key_check_init(KeyFsmData *pKeyFsmData, int keyIdx)! t. h$ u( r* W' T) a1 k" S# s7 {
  7. {0 x5 {. u: E) w% q& f# `0 A
  8.         pKeyFsmData->keyStatus = KS_RELEASE;
    ! E5 ?# {: X! q! q
  9.         pKeyFsmData->lastKeyStatus = KS_RELEASE;! i1 Y5 T6 c1 R
  10.         pKeyFsmData->nowKeyStatus = KS_RELEASE;
    ) h- e% ~  D  }3 C
  11.         pKeyFsmData->keyIdx = keyIdx;7 s4 a7 v9 _7 u* B
  12. }
    " d& X7 Q) o3 I5 p& O+ [! G

  13. 0 s, ~5 J9 z6 Y2 ~
  14. void multi_key_check_init()% p5 d( _8 @8 V7 I$ u
  15. {
    9 X3 y0 [' {. j- b. T* b
  16.         key_check_init(&pKey0FsmData, 0);
    ' n' q6 g9 E2 _( e9 T/ d4 r
  17.         key_check_init(&pKey1FsmData, 1);
    # p( Q  Z6 L% v! u# l$ ^* O9 q
  18.         key_check_init(&pKey2FsmData, 2);
    ) X$ v' ~' N) _7 b) y4 B
  19.         key_check_init(&pKey3FsmData, 3);0 o! p* J! o! }+ C" C! t: {
  20. }
    ( f1 o$ x7 [" J- E: j7 @# j6 h
  21. 0 _3 R, z$ Y! I, o0 z' z
  22. int g_keyPressIdx = -1;) H( }7 g2 G! X% j8 T
  23. void multi_key_check(); s% W  Z, k3 X% ~& u5 r6 B: P! R1 x
  24. {' I8 \& p% Q" F
  25.         bool key0 = key_press_check(&pKey0FsmData);
    7 T: G: N0 r+ M, K
  26.         bool key1 = key_press_check(&pKey1FsmData);
    9 C9 D' T' \: A% Z/ s) ~5 D; K
  27.         bool key2 = key_press_check(&pKey2FsmData);
    + M, K) o4 X( v2 h1 j
  28.         bool key3 = key_press_check(&pKey3FsmData);
    4 j" L" X5 V5 T6 x) i
  29.         & P5 h9 t6 Y! C, d3 N& P/ U
  30.         if (key0 | key1 | key2 | key3)
    * S. Q: A9 ]! t) V7 x
  31.         {
    5 c7 ]5 W$ S; s
  32.                 <i>//printf("key0:%d, key1:%d, key2:%d, key3:%d, \r\n", key0, key1, key2, key3);</i>
    + t0 Q3 H8 E/ v
  33.                
    * C% |' i- _6 }4 d# R
  34.                 if (key0)% i9 W: ?. }& U6 ^9 w5 T" Z
  35.                 {
    + {* I5 s  T+ t! z
  36.                         g_keyPressIdx = 0;
    - B" P; |) j% i( m+ n6 w! q0 o
  37.                 }
    # P  O3 S' t( O9 @
  38.                 elseif (key1)' ^# O" r$ O) H2 H
  39.                 {8 |) d# Z! W! G2 b
  40.                         g_keyPressIdx = 1;
    " c( s% z7 a, g) x/ u
  41.                 }- ~! R6 h1 y3 R! R
  42.                 elseif (key2)# x7 n, m" X5 J6 W' R
  43.                 {3 A+ D, H7 }# K* E7 P* V9 w/ [
  44.                         g_keyPressIdx = 2;2 K( _( r- ]" l5 ]4 a
  45.                 }& _. }( E) V6 H& `9 U
  46.                 elseif (key3)1 ]# Z) p) d( C5 D2 K" w
  47.                 {7 y7 O' W, ]' ~# R
  48.                         g_keyPressIdx = 3;
    0 @3 _% O7 i  G5 C; s0 e
  49.                 }
    7 W9 G. i4 T) g  }$ f1 r
  50.         }
    - |/ M3 |7 S! z+ T5 S, Q, V
  51. }2 F& u+ \' J& I( Y- C
  52. . ~' |- t/ i( K2 Z* }% p
  53. int get_press_key_idx()
    # c4 s4 p- o  j" Q4 ]
  54. {
    ! n. k; A! z& K% B* k0 t/ y
  55.         int idx = g_keyPressIdx;
    1 G1 r% b/ U! s1 f) n0 m6 J; \
  56.         g_keyPressIdx = -1;
    4 X5 o* e# f, ~3 B# l2 g. A
  57.         ) b! r6 {1 k  i- c! P, l6 U% `8 [4 s
  58.         return idx;7 ?+ h( T" ^2 W) x4 u
  59. }
复制代码

3 @- e9 [  ~1 S% Q+ b

其中,multi_key_check函数,放到50ms周期的定时器中断服务函数中,使按键状态机程序运行起来。

get_press_key_idx函数,用于洗衣机程序来获取不同按键的按下事件,每次获取后,将按键事件清除(g_keyPressIdx设为无效值-1)

9 P! v9 W) a* M- F" {

3.2 洗衣功能

按照上面绘制的洗衣机状态图,使用switch-case法编写对应的程序即可:

  1. #define WASHER_STATUS_ENUM(STATUS)                     \  C  U/ a8 `$ H9 Y( d. }
  2.         STATUS(WS_INIT)         /*开机初始化自检*/         \
    5 d  S$ b* c! P
  3.         STATUS(WS_IDLE)         /*空闲(等待模式设置)状态*/ \1 Y6 d" L! b; j# W7 C. {- a0 A
  4.         STATUS(WS_ADD_WATER)    /*加水状态*/               \6 P% Y2 H+ O3 |) G& r
  5.         STATUS(WS_WASH)         /*清洗状态*/               \
    ; m: C8 l0 ]2 g/ ^7 [
  6.         STATUS(WS_DRAIN_WATER)  /*排水状态*/               \
    ( H# D4 W* @7 I, [+ C1 v2 D+ k
  7.         STATUS(WS_SPIN_DRY)     /*甩干状态*/               \) r2 x& I; r, R9 R! X" Z
  8.         STATUS(WS_PAUSE)        /*暂停状态*/               \* u0 S- {2 i/ A) E+ M1 @1 w
  9.         STATUS(WS_NUM)          /*状态总数(无效状态)*/ 6 q# x" ]" q7 b$ v% H+ y
  10. 3 j& U& I; U6 r' c# A
  11. typedefenum8 s& E# ?/ o7 Y# ~& x# l5 K. B
  12. {
      E% W- s8 J6 u
  13.         WASHER_STATUS_ENUM(ENUM_ITEM)
    . R) Y& H5 Z6 Y1 m7 y$ G
  14. }WASHER_STATUS;8 L7 k4 U" R& o) t& _6 ^

  15. % v( S6 D/ J7 K1 g
  16. constchar* washer_status_name[] = {+ L( X. B7 h, Y+ P0 h* a
  17.         WASHER_STATUS_ENUM(ENUM_STRING)# V" E" M8 r* i6 |. C/ c
  18. };
      j+ H3 M$ {& E
  19. 0 B$ \6 s7 ~) m
  20. WASHER_STATUS g_washerStatus = WS_INIT;    <i>//当前循环结束的(状态机的)状态</i>
    6 k/ P8 m* W3 P: F( o
  21. WASHER_STATUS g_nowWasherStatus = WS_INIT; <i>//当前状态(每次循环后与pKeyFsmData->keyStatus保持一致)</i>7 Y; y5 \4 I$ @1 |, z8 e. A. @) L8 ]
  22. WASHER_STATUS g_lastWasherStatus = WS_INIT; <i>//上次状态(用于记录前一状态以区分状态的来源)</i>
    ) [; ~( m. q+ W, L

  23. 5 x/ M9 R2 M! O/ \; {- y
  24. int g_WorkLoopCnt = 0;
    0 v0 y" T) G- [: u
  25. int g_WaterLevel = 5; <i>//1~8</i>3 [! f3 {* u/ x$ z2 x, S9 H- X
  26. int g_WashMode = 2; <i>//暂定为清洗次数:1~3</i>
    & n. u( `5 B, F: |# o: G5 B
  27. int g_curWashCnt = 0;
    ' k9 {. c! C* k+ ]) i

  28. ! w0 J  Y% {7 t# G
  29. void washer_run_loop()( c# Q9 ?. y6 G7 P+ S! e
  30. {1 k! r( D) M" y" ?8 H- Q1 w/ }$ R
  31.         switch(g_washerStatus)* [7 w3 q) v1 d# w
  32.         {
    , s& w% Y7 w* k  k
  33.                 <i>/*开机初始化自检*/</i>1 I" L$ q& d2 y7 P7 d( `. ?4 w1 f
  34.                 case WS_INIT:7 h, p! p; y- D5 L7 h* k
  35.                         g_washerStatus = washer_do_init();
    ; _0 T  C! c9 }7 z0 r1 |
  36.                         break;4 j7 p* O2 d1 k0 Y) c
  37.                
    , d1 V% Q+ B; E8 o" i+ N' y
  38.                 <i>/*空闲(等待模式设置)状态*/</i>
    5 z2 q% k- o  ~
  39.                 case WS_IDLE:3 b0 O% k0 _. U9 o* v! t* C
  40.                         g_washerStatus = washer_do_idle();
    - G" L* v8 |) {
  41.                         break;9 V. A/ x# I2 r, E" }) [. _% _* }
  42.                 ! K! ~1 h* y' {- ^5 U; h$ a* [1 `
  43.                 <i>/*加水状态*/</i>
    + T% D% p  @* X1 @# @
  44.                 case WS_ADD_WATER:. o1 m. a1 d4 I# [& r8 n% r5 i$ g# d
  45.                         g_washerStatus = washer_do_add_water();( N6 n8 g0 \, W  W
  46.                         break;* R! ?0 w3 H4 N6 h. t: J
  47.                
    1 ?7 x" Y; F4 n- Y
  48.                 <i>/*清洗状态*/</i>* i5 w! J/ x  g3 E' u2 B; d
  49.                 case WS_WASH:' b8 u# A& b5 a: o: ?+ q9 d
  50.                         g_washerStatus = washer_do_wash();- Y9 m& Y& t, D9 O
  51.                         break;
    2 M! H! U. ^7 S* h- n
  52.                 2 J9 l  H# {4 r) c, B- D
  53.                 <i>/*排水状态*/</i>
    2 P0 O' _' o4 Z" K6 g
  54.                 case WS_DRAIN_WATER:# ?1 _# Z, M5 Q, \
  55.                         g_washerStatus = washer_do_drain_water();
    ; T  e' [1 c$ Q8 p- H7 \
  56.                         break;
    7 ^! G$ o1 b- b9 N- d- C, R
  57.                
    * L4 h1 }3 o% n1 {% E0 y6 l# F$ S
  58.                 <i>/*甩干状态*/</i>
    : K5 b2 T% [: Y  [* ?" M1 H
  59.                 case WS_SPIN_DRY:
    ; E0 B; I7 l3 C1 {, S$ E7 d' p
  60.                         g_washerStatus = washer_do_spin_dry();
    $ l3 m( Q, V( h
  61.                         break;
    1 i9 A! ~2 z$ k4 {
  62.                 ( }9 {# _, G$ z. z& `7 {
  63.                 <i>/*暂停状态*/</i>
    6 W3 y; Z  E$ `0 s/ \; l+ q! m7 H( \. p
  64.                 case WS_PAUSE:
    / s6 k, X' F4 o/ ]6 m9 K
  65.                         g_washerStatus = washer_do_pause();3 c+ T/ o' C3 m- V7 |- x
  66.                         break;/ H7 M3 m: q8 a  h! [, y7 M
  67.                
    4 i" E6 {( q/ X7 n  j* d
  68.                 default: break;
    , U: q$ `7 k- Y% ?. G6 i: T
  69.         }' Y; j4 x9 h( U+ d3 ]* ]/ R- L7 B
  70.         
    ' o, h# [: y3 B
  71.         if (g_washerStatus != g_nowWasherStatus)6 E' l# l; j+ _# o& y
  72.         {' O  C' u# D1 J2 F7 }' B
  73.                 g_lastWasherStatus = g_nowWasherStatus;4 n1 N/ K1 A2 R5 Q4 a5 z6 J
  74.                 g_nowWasherStatus = g_washerStatus;
    $ E: {, r. V) p# K1 g
  75.                 <i>//printf("new washer status:%d(%s)\r\n", g_washerStatus, washer_status_name[g_washerStatus]);</i>6 P8 D" x1 u! |8 B5 X4 ]% r/ c0 z
  76.         }2 ]4 p% D, X9 y# _$ ^  F+ L* n
  77. }
复制代码

0 P! r: `! Y5 ?7 z8 h* E

这里将洗衣机不同状态时的处理逻辑,都分别使用函数来实现,并将其返回值作为下一个要跳转的状态。

各个状态的处理函数如下:

  1. <i>/*开机初始化自检*/</i>1 ~3 ]% u, B" U# X
  2. WASHER_STATUS washer_do_init()
    " h" L1 b( d) q7 ]' p! ?$ }% v
  3. {
    0 V! Z" B* y/ s* Q
  4.         WASHER_STATUS nextStatus = WS_INIT;4 g. M! q8 v5 o  k% t+ F
  5.         3 {3 J( S- g' d4 E3 X
  6.         g_WorkLoopCnt++;
    # D. m  i. N) d. O( s$ i: f$ L' Y
  7.         if (10 == g_WorkLoopCnt) <i>//自检结束</i>
    6 _) [' ?  a) O( j4 o( u; B3 O
  8.         {& y7 G* @- `/ d: }6 i
  9.                 printf("default water level:%d\r\n", g_WaterLevel);- {  h) a/ D0 T' V. c8 x
  10.                 printf("default wash mode:%d\r\n", g_WashMode);, h% H6 H7 b2 H) A, x
  11.                 printf("washer idle...\r\n");
    ! l4 S$ a, n+ n: \
  12.                 , X; s; j# }0 ~1 t0 x6 V
  13.                 g_WorkLoopCnt = 0;
    , W$ N7 x8 T: |$ _6 A* N
  14.                 nextStatus = WS_IDLE;: r7 |+ D$ p" M4 X7 X9 d7 F8 w
  15.         }
    ! ^$ L# B/ D  n) @
  16.         + E* m4 N4 w0 a& j( s" s# G) b
  17.         return nextStatus;6 c- V- P/ k6 V3 s" a$ y  G
  18. }
    / p& J3 h7 `/ g. x! C
  19. ' I% d0 W. h" c$ }; K- @
  20. <i>/*空闲(等待模式设置)状态*/</i>
      H0 V  [9 E. c; C$ n) H
  21. WASHER_STATUS washer_do_idle()% W" S" I6 J/ [% d. Z) J1 @
  22. {' u! `; \! g6 q) s2 g% B
  23.         WASHER_STATUS nextStatus = WS_IDLE;; y9 p6 M2 A$ Y2 z6 }; F
  24.         , q; u: Q4 B9 E9 k  N6 [: n
  25.         const WASHER_KEY key = check_key_press();
    $ |- T; ^% x& W7 m
  26.         switch(key)
    % r' M1 K. G  a8 c: R7 B
  27.         {
    ( n3 A1 Z+ X8 h3 y
  28.                 case W_KEY_START_PAUSE:' `% T2 r" N* ?# Q- `' j7 V/ G
  29.                         g_WorkLoopCnt = 0;
    7 A; O' |5 D! m1 P
  30.                         nextStatus = WS_ADD_WATER;
      ^! R0 ?* E* k, k2 e
  31.                         printf("add water...\r\n");
    . P' _1 M: N* N, S
  32.                 break;" I" g, y6 U7 y
  33.                 # L2 A7 C+ B: M- w/ G9 N1 ?
  34.                 case W_KEY_WATER_LEVEL:
    0 A! F; c& ?% y1 f4 r: M* _1 P! b, `
  35.                         g_WaterLevel = (g_WaterLevel == 8) ? 1 : (g_WaterLevel+1);* P1 `7 [! P3 e  {: x3 M- j
  36.                         printf("set water level:%d\r\n", g_WaterLevel);
    7 r% T$ {' |$ C: [' J) P  n: t
  37.                 break;
    7 F1 r4 h7 A, V- |6 P- y0 S, {
  38.                         / i& T( K  K4 R$ a/ u2 m* {7 V
  39.                 case W_KEY_WASH_MODE:, G4 p0 \. _/ P* |
  40.                         g_WashMode = (g_WashMode == 3) ? 1 : (g_WashMode+1);
    $ K. N* m3 O/ c" v
  41.                         printf("set wash mode:%d\r\n", g_WashMode);% U5 i9 y+ u! ]+ Q6 P2 W4 H
  42.                 break;
    - x5 X' N  X7 D1 |
  43.                
    ; h6 F9 h" d  u
  44.                 default: break;0 ^9 C+ O' `; I/ r" V3 F2 z+ h1 k1 |/ {
  45.         }
    / O! ?* N' a% k2 p! _* T
  46.         
    % F+ k; L1 P8 n  v. ~
  47.         return nextStatus;
    1 ^/ T& e% y! L) U1 E5 w
  48. }
    3 @1 F6 g# t( S# I8 T% W$ y
  49. : h' l  h0 O. e
  50. <i>/*加水状态*/</i>+ M" h( L: j. @, X6 d- u2 R
  51. WASHER_STATUS washer_do_add_water()! Z# ?# _9 r( t  G# l: y8 _
  52. {6 y/ W! h: z! S  e0 O
  53.         WASHER_STATUS nextStatus = WS_ADD_WATER;
    5 H1 e1 b( Y, w9 U* `. }
  54.         
    # i9 S0 v7 |4 G! n  `2 W0 m$ |
  55.         const WASHER_KEY key = check_key_press();  V9 i5 u: ]6 h0 \7 p# Z# \
  56.         if (key == W_KEY_START_PAUSE)
    + j' F2 Z: j/ u1 j1 ~
  57.         {
    1 z1 T# G( ~1 b9 B& [' o
  58.                 nextStatus = WS_PAUSE;0 c1 M, v! F7 g7 C
  59.                 printf("[%s] pause...\r\n", __func__);9 \3 D2 I3 Q% ?2 ]2 H; g0 [
  60.         }% x! l( r4 o! j9 U' r% {
  61.         else* C$ h- Z4 l+ c1 ^7 T5 h
  62.         {
    8 q1 z0 s$ ~- Q1 ]1 p8 E* I: r
  63.                 g_WorkLoopCnt++;8 |- l3 b& o/ V# K+ e
  64.                 if (g_WaterLevel == (g_WorkLoopCnt / 10)) <i>//加水结束</i>
    4 t* J# N1 l; B- s( C$ a
  65.                 {, y# x  ~) u# x5 {5 R: W2 T! H
  66.                         g_WorkLoopCnt = 0;
    - J& i+ d& Y  }& [) w3 k1 `$ \
  67.                         nextStatus = WS_WASH;; [2 U5 Y" N- Z- P
  68.                         printf("[%s] done\r\n", __func__);8 W! I* w: E, {$ D% s
  69.                         printf("wash...\r\n");& O  C  Y& r! s; F2 R  G% @6 g! E
  70.                 }; Z  x3 ~+ K4 Z9 N! U1 W* l
  71.         }# i& @( F- {: S" _- n' [
  72.         
    ' W: e+ f7 v! C
  73.         return nextStatus;
    ) J* F$ G( [1 o$ G3 W3 V
  74. }
    5 }% e, G" W  w, F3 T$ U

  75. ( ~; G* Y! t1 g7 F9 _
  76. <i>/*清洗状态*/</i>' ?( v) H% w4 S/ e4 N2 V4 y% P* [
  77. WASHER_STATUS washer_do_wash()& w* N5 f( k- k8 ]$ P- |1 P1 e
  78. {1 K1 Q( B  `7 u, B
  79.         WASHER_STATUS nextStatus = WS_WASH;: r7 ], Y- I2 v% q
  80.         
    , r0 ^% S! v8 S) G$ F, f2 F
  81.         const WASHER_KEY key = check_key_press();2 D$ j( `) o, X% p. {
  82.         if (key == W_KEY_START_PAUSE)
    3 K; E. Z* b; Z- Z7 n4 \4 Q6 v' Z
  83.         {
    3 H2 ^# P3 h+ X( }: _6 o
  84.                 nextStatus = WS_PAUSE;1 e/ y+ b+ [- ]; M
  85.                 printf("[%s] pause...\r\n", __func__);
      |0 \/ \& X+ ^! V9 |3 V
  86.         }
    $ S' V5 N4 g' o, \2 S
  87.         else; I. r0 e- k# Z+ g# y
  88.         {
    # D& C6 o3 I1 l! c6 Q
  89.                 g_WorkLoopCnt++;
    . ~. Q& T) m' @- I
  90.                 if (6 == (g_WorkLoopCnt / 10)) <i>//清洗结束</i>
    , P+ A' b* c0 _* @2 L, ]+ L# m: t
  91.                 {5 C5 l& x# P+ d2 e2 D" m8 Q
  92.                         g_WorkLoopCnt = 0;' s2 |( e% ~* B" N3 q
  93.                         nextStatus = WS_DRAIN_WATER;2 ^( p0 o% k3 c& \+ q! o" c
  94.                         printf("[%s] done\r\n", __func__);
    6 f% [  q- C0 I& S$ P* o# ]: u
  95.                         printf("drain water...\r\n");# {* C7 O% j( E* g+ ]1 u
  96.                 }# G! [5 A1 a) u2 g3 X
  97.         }
    ; w, C2 L# K8 U: \  u' ~% Z
  98.         
    2 P- S( J* X& Z' c) Z
  99.         return nextStatus;
    ( U; v, v- G' V$ u. Z
  100. }
    , ]* z# W  Z' H, b
  101. 6 @0 p! s" d6 R( K
  102. <i>/*排水状态*/</i>1 G# z: R1 M9 J$ w6 b: L" x
  103. WASHER_STATUS washer_do_drain_water()
    # E  Z* Z+ t0 r9 }
  104. {* c  c% V& _4 O' J+ p$ R3 N
  105.         WASHER_STATUS nextStatus = WS_DRAIN_WATER;
    2 p( M* u- P4 B; y5 B5 M, |
  106.         
    $ c; j9 {1 o+ z0 F( Z) D
  107.         const WASHER_KEY key = check_key_press();
    7 e% S! c9 a  i
  108.         if (key == W_KEY_START_PAUSE), B; k3 U% {) u2 H
  109.         {
    & ^. T# n: n! X) e
  110.                 nextStatus = WS_PAUSE;
    . ~& T+ w* r7 P* z0 i0 z
  111.                 printf("[%s] pause...\r\n", __func__);
    1 K1 i9 @) ?! s0 G+ [
  112.         }& _2 \$ j$ R2 w9 M" n( ?% ]# Q
  113.         else
    ' f# |8 ?; [3 a/ A! N% R2 [4 `" t
  114.         {* b/ j% i: J9 Z3 H/ p
  115.                 g_WorkLoopCnt++;
    5 U0 B' o. `2 E+ o# H, e2 k
  116.                 if (3 == (g_WorkLoopCnt / 10)) <i>//排水结束</i>
    5 q$ e, i! `. S2 d" L8 L
  117.                 {
    7 y7 t6 b: P/ I3 t7 ?# K2 m) ~
  118.                         printf("[%s] done\r\n", __func__);/ g, M  y  Z! a8 ^& |
  119.                         g_curWashCnt++;$ G; u  q% @9 W; f
  120.                         printf("current wash and drain count:%d(target:%d)\r\n", g_curWashCnt, g_WashMode);
    , l* R5 j+ P5 D: I4 w/ |
  121.                         g_WorkLoopCnt = 0;/ o' }1 C% a' `  w! \
  122.                         if (g_WashMode == g_curWashCnt)
    5 N6 S- W! x1 H. L& k# ?
  123.                         {
    4 B4 r; M: c3 ]5 t% @/ P/ L
  124.                                 printf("spin dry...\r\n");
    ; x. ^) z8 [' |8 h" D0 f' f
  125.                                 nextStatus = WS_SPIN_DRY;9 x/ r3 d7 c( \" `# h
  126.                         }# @# S4 R# q$ t. C: [2 i1 y! t
  127.                         else/ v. f' ]4 K5 O: l* ?, n" {1 h
  128.                         {
    ; W8 V- d1 ?$ V/ t8 U7 Y6 A
  129.                                 printf("add water...\r\n");
    + i% x8 Z' e2 ^
  130.                                 nextStatus = WS_ADD_WATER;
    / b; e% P' Q1 y. W+ Y! w* y6 `
  131.                         }
    4 k% a6 i, Z; h( @/ }
  132.                 }7 n, S( t( T+ a3 C( j" u
  133.         }
    9 {7 c6 m  r' G2 [! h
  134.         
    9 y8 W* C- M4 _4 N
  135.         return nextStatus;
    # V* J# f7 ~1 R9 Q
  136. }
    % B9 B1 d8 Z: K! l  Y" D% B) ], U4 D

  137. / c0 a6 S  v" h* y$ ]( J7 K8 Y
  138. <i>/*甩干状态*/</i>
    ( {0 _. d/ L- n
  139. WASHER_STATUS washer_do_spin_dry()
    / [6 z  |' K; Z- Z: u+ a# B" R, _
  140. {
    * |; l9 S9 A5 X: F! S) l3 P
  141.         WASHER_STATUS nextStatus = WS_SPIN_DRY;: S! o: f' W& v8 L8 [+ ~
  142.         & y' P/ H- M. ?3 n
  143.         const WASHER_KEY key = check_key_press();
    2 d. Q0 [  Z) y4 b8 c$ a4 G
  144.         if (key == W_KEY_START_PAUSE), K9 Z6 m; m: Q. ^( v( Y
  145.         {4 S* F: o8 `$ `% c0 W* P$ D# ?
  146.                 nextStatus = WS_PAUSE;
    ! `* ?" U# D! X
  147.                 printf("[%s] pause...\r\n", __func__);
    , Y  z% p  @" @+ c. y2 n
  148.         }
    ( W6 m; s; c6 ?! X
  149.         else
    & r. `' b- q* R
  150.         {3 k$ \! }2 @  p7 \( g: c8 ~
  151.                 g_WorkLoopCnt++;( E1 J; n; Y+ q' O9 {
  152.                 if (100 == g_WorkLoopCnt) <i>//甩干结束</i>
    2 X0 O; N) t/ j" I2 x
  153.                 {
    & U) @6 n' p; A7 {& G5 }
  154.                         g_WorkLoopCnt = 0;- |) q9 }, w# N9 `+ ^- z6 n* b
  155.                         nextStatus = WS_IDLE;
    : Y. Q2 f4 m; Z; i7 c) u" q
  156.                         printf("[%s] done\r\n", __func__);
    3 W! M" x( u3 }6 o, U
  157.                         printf("enter idle mode\r\n");( r4 h" Q8 T5 p' `% Y! R" x4 X
  158.                 }
    # w9 }) u$ v9 x0 ?
  159.         }( P4 e% n5 @& A; O# u. b# n& U: U+ b
  160.         
      O# P* x2 s, E+ R- r) e' v! g' ]
  161.         return nextStatus;
    6 ~- ]" f. Q& S; L
  162. }
    ( G! M# ]8 {; t# D& \. x+ D) w+ O

  163. ( ^2 u( z( \: L1 M# K* o+ U
  164. <i>/*暂停状态*/</i>
    3 D4 U/ D* l* x- V$ p# t3 I9 o
  165. WASHER_STATUS washer_do_pause()
    9 ^( H3 v. d, ]8 i4 ?0 u
  166. {4 [  }; _3 n% f& a0 @- \3 [: c
  167.         WASHER_STATUS nextStatus = WS_PAUSE;
    : Y$ ~' O% C) m, ~0 f
  168.         / A/ L. A. `# I/ C( w5 H: `
  169.         const WASHER_KEY key = check_key_press();5 }; ]) h& W$ _' j1 {9 p+ y1 {
  170.         if (key != W_KEY_NULL)
    . R7 K5 @/ J3 C% s
  171.         {
    + w! u( x0 t/ ~1 J8 y3 p: ^" `
  172.                 switch (g_lastWasherStatus)9 r2 ~. k+ M0 S9 _5 C6 w* ?3 k
  173.                 {; A( r' C" Z/ G+ B
  174.                         case WS_ADD_WATER:   nextStatus = WS_ADD_WATER;   printf("resume...\r\n"); break;4 J$ U6 Q/ _3 Q/ d
  175.                         case WS_WASH:        nextStatus = WS_WASH;        printf("resume...\r\n"); break;+ X+ b  R: \9 {* n) E* a: _# O$ ~- V
  176.                         case WS_DRAIN_WATER: nextStatus = WS_DRAIN_WATER; printf("resume...\r\n"); break;/ O% \: `& x4 l0 j% m$ C- N# \  D
  177.                         case WS_SPIN_DRY:    nextStatus = WS_SPIN_DRY;    printf("resume...\r\n"); break;
    ( t. Y5 f; p( }, V1 b) i
  178.                         default: break;
    5 D: c% D! i; [5 W5 y0 ?. }
  179.                 }
    . g9 E( {1 t+ v
  180.         }0 O0 I- h. h# P* ]
  181.         - Z- n+ f% G+ i8 y# h% C
  182.         return nextStatus;
    $ X: l) v; i4 L7 O
  183. }
复制代码
$ J2 \( p- z+ j6 w( W# s( I

对于按键的获取,这里定义了几个对应的功能按键,并从按键状态机函数中获取按键索引,再转为洗衣机程序所需的对应功能按键:

  1. typedefenum: L; Y' x  `' @. ]* u7 x
  2. {$ T9 L) F* Z' n1 l8 R2 }3 v7 l
  3.         W_KEY_NULL,        <i>//没有按键按下</i>* G9 |0 G9 ]! ~( o; i  U
  4.         W_KEY_POWER,       <i>//电源键按下</i>8 @% K6 Q3 }( ^8 K- r
  5.         W_KEY_WATER_LEVEL, <i>//水位键按下</i>8 N& H9 e7 R" K  c: E2 [
  6.         W_KEY_WASH_MODE,   <i>//清洗模式键按下</i>( H& L4 i: T2 u
  7.         W_KEY_START_PAUSE  <i>//启动/暂停键按下</i>0 L6 @  S- R% z  Y
  8. }WASHER_KEY;4 a6 c7 o; X) \7 D/ H! x

  9. - w; X9 ~6 e+ M5 i4 N
  10. WASHER_KEY check_key_press()9 N! ^% A7 v4 l4 x+ R: d5 S
  11. {5 @% X4 ]- _: O; V( U7 U4 E
  12.         WASHER_KEY washerKey = W_KEY_NULL;8 g7 z. H  G/ {
  13.         int idx = get_press_key_idx();
    . G7 G. W) W8 r: v0 w3 f6 b% o9 i
  14.         if (idx != -1)$ i6 [% N6 M' v& r3 i0 h
  15.         {; Z7 \" u3 E* x$ L2 b( w, k2 X/ K
  16.                 switch(idx)& {+ C3 }- }4 B; o- \
  17.                 {
    7 t& M# u% a& l
  18.                         case0: washerKey = W_KEY_POWER; break; <i>//电源键按下</i>
      w$ D$ `/ }+ N0 z) ^; U5 [
  19.                         case1: washerKey = W_KEY_WATER_LEVEL; break; <i>//水位键按下</i>! n/ f5 {( i- X- t# t$ Y8 B
  20.                         case2: washerKey = W_KEY_WASH_MODE; break; <i>//清洗模式键按下</i>
    7 Q  p+ s5 f- m
  21.                         case3: washerKey = W_KEY_START_PAUSE; break; <i>//启动/暂停键按下</i>/ M! L3 x- U; f% ^) i7 A: q. [0 y. h
  22.                         default: break;
    ' }' f5 t$ p* ]( x1 J! Z- N: a: Y
  23.                 }8 C  q9 T) _- J: b) y
  24.                 <i>//printf("%s idx:%d -> washerKey:%d\r\n", __func__, idx, washerKey);</i>
    . n# V+ ^; A6 U" R) h
  25.         }; c; {2 L3 L* F+ o9 A
  26.         
    : e$ l8 @+ D& S$ u2 k* F
  27.         return washerKey;9 |* d, q) l; t/ W# |
  28. }
复制代码

) R+ `  R) n/ a5 p& f# ?* N& _8 V

洗衣机状态机主程序,可以放到main函数中,每隔100ms调用一次,使其运行起来:

  1. int main(void)
    3 x  t" I1 q; @0 x
  2. {        
    ! Y" I/ x# D0 E
  3.         delay_init();! l- T0 A- K. G- e. @7 B! |
  4.         KEY_Init();" g" v+ `7 I4 G7 F( I
  5.         uart_init(115200);* Z% V( }- d, m2 N
  6.         TIM3_Int_Init(500-1,7200-1); <i>//调用定时器使得50ms产生一个中断</i>, W! r. z* l* x' S7 N' w

  7. . g" B0 ^7 J7 L, i( F
  8.         printf("hello\r\n");% d5 `3 d& N3 J, n
  9.         
    8 [  \% D* g0 G  R* x" ~: P
  10.         while(1)2 W' {9 M4 o/ {! Y) j
  11.         {6 J! u/ q0 ]0 Z& V/ h4 [
  12.                 washer_run_loop();
      g# X/ t+ r! Q0 @+ \6 v) U
  13.                 delay_ms(100);
    0 o$ m2 f7 k0 k# T) v% r& @
  14.         }% L5 P* t; M, ]2 o: x
  15. }
复制代码
4 n0 e. \# @" B" V, `- c
3.3 测试

将代码烧写到STM32板子中,通过3个按键(电源键暂不使用)操作,并通过串口打印,查看全自动洗衣机的运行情况:

9 k7 W* m$ D% M4 z+ x' F

640.png ) d3 k  E2 a' c+ ?$ a/ X; _
# a% @5 r* O/ b" E& m" N1 K
4 总结% x6 B' h7 [" X2 v

本篇实现了一款全自动洗衣机的基础洗衣控制流程,可实现不同水位与清洗次数的设置,以及任务的暂停与继续。此外,通过对之前按键状态机的进一步优化修改,实现了按键状态机的复用,实现多个按键的检测。下篇文章将进一步进行功能优化,添加OLED小屏幕实现不同状态的可视化展示。


* a. U9 @) o9 i& b' D5 q, ^& G转载自 码农爱学习6 O& v/ k4 d" {1 s

$ D& F9 _. P" ^! R/ q
收藏 评论0 发布时间:2022-8-14 15:04

举报

0个回答

所属标签

相似分享

官网相关资源

关于
我们是谁
投资者关系
意法半导体可持续发展举措
创新与技术
意法半导体官网
联系我们
联系ST分支机构
寻找销售人员和分销渠道
社区
媒体中心
活动与培训
隐私策略
隐私策略
Cookies管理
行使您的权利
官方最新发布
STM32N6 AI生态系统
STM32MCU,MPU高性能GUI
ST ACEPACK电源模块
意法半导体生物传感器
STM32Cube扩展软件包
关注我们
st-img 微信公众号
st-img 手机版