FreeRTOS课程设计之临沂大学停车场车位管理系统（一）
先看一下效果吧
1.作品要求
模拟临大停车场车位管理系统
首页显示：
欢迎来到临沂大学
空闲停车位n个（n个灯亮）
“by姓名”
按下K1（停车位数递减），显示“欢迎来到临沂大学，停车位剩余n个”。连续按n次，显示“没有空闲停车位”。
按下K2（停车位数递增），显示“欢迎再来临沂大学，停车位空余n个”。
按下K3，挂起任务1. 灯闪烁。
按下K4，恢复任务1. 灯全亮。
加分项：
功能的扩展与创意。
2.实现思路
- 需要用到 LED、OLED、按键等外设
- 使用FreeRTOS实时操作系统
- 需要创建几个任务、任务之间如何安排、数据如何传递？
- 想好这些之后，再开始敲代码之前画个图吧！
主要创建4个任务，这4个任务如上图所示，如何把这几个任务联系起来？
当然是通过信号量了
老师说，信号量可以在任务之间传递，但我没怎么用上，偷了个懒，定义了一个chewei（车位变量），Take与Give这两个任务就是对这个变量进行操作，使其–、++。
LED_Task则是根据chewei信息及时更新LED与OLED显示。
KEY_Task则是挂起与恢复 前两个任务。
这样就是大体的思路了。
3.主要代码
3.1 任务句柄的创建
/**************************** 任务句柄 ********************************/
/*
* 任务句柄是一个指针，用于指向一个任务，当任务创建好之后，它就具有了一个任务句柄
* 以后我们要想操作这个任务都需要通过这个任务句柄，如果是自身的任务操作自己，那么
* 这个句柄可以为NULL。
*/
static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/* 创建任务句柄 */
static TaskHandle_t Take_Task_Handle = NULL;/* Take_Task任务句柄 */
static TaskHandle_t Give_Task_Handle = NULL;/* Give_Task任务句柄 */
static TaskHandle_t KEY_Task_Handle = NULL;/* KEY任务句柄 */
static TaskHandle_t LED_Task_Handle = NULL;/* LED任务句柄 */
3.2 AppTaskCreate任务
/***********************************************************************
* @ 函数名 ： AppTaskCreate
* @ 功能说明： 为了方便管理，所有的任务创建函数都放在这个函数里面
* @ 参数 ： 无
* @ 返回值 ： 无
**********************************************************************/
static void AppTaskCreate(void)
{
BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区
/* 创建Test_Queue */
CountSem_Handle = xSemaphoreCreateCounting(4,4);
if(NULL != CountSem_Handle)
printf("CountSem_Handle计数信号量创建成功!\r\n");
/* 创建Take_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Take_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"Take_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )4, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&Take_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
printf("创建Take_Task任务成功!\r\n");
/* 创建Give_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Give_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"Give_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )4, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&Give_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
printf("创建Give_Task任务成功!\n\n");
/* 创建KEY_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )KEY_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"KEY_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )4, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&KEY_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
printf("创建KEY_Task任务成功!\n\n");
/* 创建LED_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )LED_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"LED_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )4, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&LED_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
printf("创建LED_Task任务成功!\n\n");
vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除AppTaskCreate任务
taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区
}
3.3 Take_Task
/**********************************************************************
* @ 函数名 ： Take_Task
* @ 功能说明： Take_Task任务主体
* @ 参数 ：
* @ 返回值 ： 无
********************************************************************/
static void Take_Task(void* parameter)
{
BaseType_t xReturn = pdTRUE;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
/* 任务都是一个无限循环，不能返回 */
while (1)
{
//如果KEY1被单击
if( 0 == HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port, KEY1_Pin) )
{
delay_ms(80);
if( 0 == HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port, KEY1_Pin) )
{
/* 获取一个计数信号量 */
xReturn = xSemaphoreTake(CountSem_Handle, /* 计数信号量句柄 */
0); /* 等待时间：0 */
if(chewei!=0){
chewei--;
}
if ( pdTRUE == xReturn )
printf( "KEY1被按下，成功申请到停车位。\n" );
else
printf( "KEY1被按下，不好意思，现在停车场已满！\n" );
}
}
vTaskDelay(20); //每20ms扫描一次
}
}
3.4 Give_Task
static void Give_Task(void* parameter)
{
BaseType_t xReturn = pdTRUE;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
/* 任务都是一个无限循环，不能返回 */
while (1)
{
//如果KEY2被单击
if( 0 == HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port, KEY2_Pin) )
{
delay_ms(80);
if( 0 == HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port, KEY2_Pin) )
{
/* 获取一个计数信号量 */
xReturn = xSemaphoreGive(CountSem_Handle);//给出计数信号量
chewei++;
if ( pdTRUE == xReturn )
printf( "KEY2被按下，成功释放车位！\r\n" );
else
printf( "KEY2被按下，不好意思，无可释放车位！\r\n" );
}
}
vTaskDelay(20); //每20ms扫描一次
}
}
3.5 Key_Task
static void KEY_Task(void* parameter)
{
while (1)
{
if( 0 == HAL_GPIO_ReadPin(KEY3_GPIO_Port, KEY3_Pin))
{
delay_ms(80);
if( 1 == HAL_GPIO_ReadPin(KEY3_GPIO_Port, KEY3_Pin) )
{
/* K3 被按下 */
printf("挂起任务\n");
vTaskSuspend(Take_Task_Handle);/* 挂起Take任务 */
vTaskSuspend(Give_Task_Handle);/* 挂起Give任务 */
printf("挂起任务成功！\n");
shining = 1;
}
}
if( 0 == HAL_GPIO_ReadPin(KEY4_GPIO_Port, KEY4_Pin) )
{/* K4 被按下 */
delay_ms(80);
if( 0 == HAL_GPIO_ReadPin(KEY4_GPIO_Port, KEY4_Pin) )
{/* K4 被按下 */
printf("恢复任务！\n");
vTaskResume(Take_Task_Handle);/* 恢复Take任务！ */
vTaskResume(Give_Task_Handle);/* 恢复Give任务！ */
printf("恢复任务成功！\n");
shining = 0;
}
}
vTaskDelay(20);/* 延时20个tick */
}
}
3.5LED_Task
/**********************************************************************
* @ 函数名 ： LED_Task
* @ 功能说明： LED_Task任务主体
* @ 参数 ：
* @ 返回值 ： 无
********************************************************************/
static void LED_Task(void* parameter)
{
OLED_Clear();
OLED_ShowChinese_Row(0,0,*huanying);
OLED_ShowChinese_Row(0,2,*shengyu);
while (1)
{
pub++;
switch ( chewei )
{
case 0:
LED1_OFF;
LED2_OFF;
LED3_OFF;
LED4_OFF;
OLED_ShowChinese_Row(0,0,*wukongxain);
OLED_ShowString(0,2,"no free parking ");
OLED_ShowNum(64,4, chewei,1,15);
break;
case 1:
LED1_OFF;
LED2_OFF;
LED3_OFF;
LED4_ON;
if(shining==1){
delay_ms(500);
LED4_OFF;
delay_ms(500);
}
OLED_ShowNum(64,4, chewei,1,15);
break;
case 2:
LED1_OFF;
LED2_OFF;
LED3_ON;
LED4_ON;
if(shining==1){
delay_ms(500);
LED3_OFF;
LED4_OFF;
delay_ms(500);
}
OLED_ShowNum(64,4, chewei,1,15);
break;
case 3:
LED1_OFF;
LED2_ON;
LED3_ON;
LED4_ON;
if(shining==1){
delay_ms(500);
LED2_OFF;
LED3_OFF;
LED4_OFF;
delay_ms(500);
}
OLED_ShowNum(64,4, chewei,1,15);
break;
case 4:
LED1_ON;
LED2_ON;
LED3_ON;
LED4_ON;
if(shining==1)
{
delay_ms(500);
LED1_OFF;
LED2_OFF;
LED3_OFF;
LED4_OFF;
delay_ms(500);
}
OLED_ShowNum(64,4, chewei,1,15);
break;
default:
break;
}
//大概有1分钟上传一次数据
if(pub%2000==0){
pub = 0;
STM32DHT11_StatusReport();
}
vTaskDelay(20); //每20ms扫描一次
}
}
4.遇到一些问题
4.1 按键不灵敏
按键有些不灵敏，所要进行消抖
我用的是软件延时消抖，效果还不错，延时时间为80ms
if( 0 == HAL_GPIO_ReadPin(KEY3_GPIO_Port, KEY3_Pin))
{
delay_ms(80);
if( 1 == HAL_GPIO_ReadPin(KEY3_GPIO_Port, KEY3_Pin) )
{
/* K3 被按下 */
}
}
HAL_GPIO_ReadPin(KEY3_GPIO_Port, KEY3_Pin)
至于为什么用这个函数？
贴一张cubeMX配置图
一般来说，需要区分这个GPIO口用于输入还是输出。
如果是output，那个一般选择no pull,这样，引脚才能根据你的output数据，进行正确输出。
如果是input，那么需要看具体应用的默认输入值是0还是1. 如果默认是输入0，则最好配置为pull down，反之则配置为pull up.
一个接有上拉电阻的端口设为输入状态时，他的常态就为高电平，用于检测低电平的输入
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