【STM32单片机】数学自动出题器设计

---

一、功能简介

本项目使用STM32F103C8T6单片机控制器，使用按键、IIC OLED模块等。
主要功能：
系统运行后，OLED液晶显示出题器开机界面，默认结果范围为100，可按下S13键进入范围值设置，S1-S10键输入0-9数字，最大输入3位数；若输入有误可按下S11键撤回，若输入完成，可按下S12键进入答题界面；如果无需设置，则按下S16键进入答题界面；出题的计算结果范围则为前面设置的范围内。
此时显示屏会显示答题时间、得分、计算题（程序内设置了加减乘除，默认仅开启加减运算功能）和计算结果输入窗口，可按下S1-S10键输入答案，如果结果正确，
得分+5，否则显示错误提示，且需重新输入结果。答案正确则自动进入下一题，如此循环。当得分为100，则完成测试。

---

二、软件设计

/*
作者：嗨小易（QQ：3443792007）*///系统生成题目
void sys_generate_subject(void)
{u8 key=0;u8 buf[3];u16 result=0;OLED_Clear();OLED_ShowString(0,0, "00:00:00   Socre:   ",12);OLED_ShowString((X_WIDTH-6*12)/2,16,"  +  =",24);OLED_DrawRectanglex(0,45,X_WIDTH,18,1);OLED_ShowString(2,46,"-->   ",16);TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); //打开定时器	while(1){//显示时间OLED_ShowxNum(0,0,sys_ctrl.hour,2,12,0x80,1);OLED_ShowxNum(6*3,0,sys_ctrl.min,2,12,0x80,1);OLED_ShowxNum(6*6,0,sys_ctrl.sec,2,12,0x80,1);//显示得分OLED_ShowxNum(17*6,0,sys_ctrl.score,3,12,0x80,1);//开始生成题目if(sys_ctrl.start==1){sys_ctrl.start=0;srand(sys_ctrl.sec);//播种//生成随机符号值，加和减sys_ctrl.sign=rand()%2;//显示符号switch(sys_ctrl.sign){case 0://加OLED_ShowString((X_WIDTH-6*12)/2+2*12,16,"+",24);//生成有效的两个计算数，在指定范围数内//rand() % (b-a+1)+ a ; 就表示 a~b 之间的一个随机整数sys_ctrl.num[0]=rand()%((sys_ctrl.range-1)-1+1)+1;sys_ctrl.num[1]=rand()%(sys_ctrl.range-sys_ctrl.num[0])+1;break;case 1://减OLED_ShowString((X_WIDTH-6*12)/2+2*12,16,"-",24);//生成的第一个数必须大于第二个数while(1){sys_ctrl.num[0]=rand()%((sys_ctrl.range-1)-1+1)+1;sys_ctrl.num[1]=rand()%(sys_ctrl.range-sys_ctrl.num[0])+1;if(sys_ctrl.num[0]>=sys_ctrl.num[1])break;}break;case 2://乘OLED_ShowString((X_WIDTH-6*12)/2+2*12,16,"*",24);sys_ctrl.num[0]=rand()%((sys_ctrl.range-1)-1+1)+1;sys_ctrl.num[1]=rand()%(sys_ctrl.range-sys_ctrl.num[0])+1;break;case 3://除OLED_ShowString((X_WIDTH-6*12)/2+2*12,16,"/",24);//生成的第一个数必须大于第二个数while(1){sys_ctrl.num[0]=rand()%((sys_ctrl.range-1)-1+1)+1;sys_ctrl.num[1]=rand()%(sys_ctrl.range-sys_ctrl.num[0])+1;if(sys_ctrl.num[0]>=sys_ctrl.num[1])break;}break;}//显示生成的两个计算数OLED_ShowxNum((X_WIDTH-6*12)/2,16,sys_ctrl.num[0],2,24,0,1);OLED_ShowxNum((X_WIDTH-6*12)/2+3*12,16,sys_ctrl.num[1],2,24,0,1);}//开始答题else{key=KEY_Matrix_Scan();if(key!=0)BEEP_Alarm(50,100);//提示音//输入数值键范围0-9if(key>0 && key<=10){//最多输入3位数if(sys_ctrl.cnt<3){//第一位输入0，后面都是0if(sys_ctrl.cnt==0 && key==1){buf[sys_ctrl.cnt]=key-1;OLED_ShowNum(2+8*3+(sys_ctrl.cnt)*8,46,buf[sys_ctrl.cnt-1],1,16);}	else{buf[sys_ctrl.cnt]=key-1;sys_ctrl.cnt++;//输入位数+1OLED_ShowNum(2+8*3+(sys_ctrl.cnt-1)*8,46,buf[sys_ctrl.cnt-1],1,16);}	}}//按下删除键else if(key==11){sys_ctrl.cnt--;if(sys_ctrl.cnt<0)sys_ctrl.cnt=0;OLED_ShowString(2+8*3+(sys_ctrl.cnt)*8,46," ",16);}	//按下确定键else if(key==12){//获取范围值switch(sys_ctrl.cnt){case 1://1位sys_ctrl.result=buf[0];break;case 2://2位sys_ctrl.result=buf[0]*10+buf[1];break;case 3://3位sys_ctrl.result=buf[0]*100+buf[1]*10+buf[2];break;}//根据符号计算生成题目的数值switch(sys_ctrl.sign){case 0://加result=sys_ctrl.num[0]+sys_ctrl.num[1];break;case 1://减result=sys_ctrl.num[0]-sys_ctrl.num[1];break;case 2://乘result=sys_ctrl.num[0]*sys_ctrl.num[1];break;case 3://除result=sys_ctrl.num[0]/sys_ctrl.num[1];break;}//如果答题正确if(result==sys_ctrl.result){sys_ctrl.start=1;sys_ctrl.cnt=0;sys_ctrl.score+=5;if(sys_ctrl.score>=100){TIM_Cmd(TIM3,DISABLE); //关闭定时器sys_parm_init();//系统参数初始化break;}	OLED_ShowString(2+8*3,46,"   ",16);}//如果答题错误else{sys_ctrl.cnt=0;OLED_ShowString(2+8*3,46,"Error!",16);OLED_Refresh_Gram();//刷新显示缓存delay_ms(500);OLED_ShowString(2+8*3,46,"      ",16);}}		}OLED_Refresh_Gram();//刷新显示缓存}
}//应用控制系统
void app_sys_ctrl_demo(void)
{LED_Init();USART1_Init(115200);OLED_Init();KEY_Matrix_Init();BEEP_Init();TIM3_Init(1000,36000-1);  //定时500mssys_parm_init();//系统参数初始化while(1){sys_open_show();//系统开机界面显示sys_generate_subject();//系统生成题目}
}

---

三、实验现象

B站演示视频：https://space.bilibili.com/444388619

---

联系作者

专注于51单片机、STM32、国产32、DSP、Proteus、ardunio、ESP32、物联网软件开发，PCB设计，视频分享，技术交流。