第六節(jié)：在主函數(shù)中利用累計(jì)主循環(huán)次數(shù)來實(shí)現(xiàn)獨(dú)立按鍵的檢測
從業(yè)將近十年!手把手教你單片機(jī)程序框架 第六講：
開場白：
上一節(jié)講了多任務(wù)中蜂鳴器驅(qū)動(dòng)程序的框架，這節(jié)繼續(xù)利用多任務(wù)處理的方式，在主函數(shù)中利用累計(jì)主循環(huán)次數(shù)來實(shí)現(xiàn)獨(dú)立按鍵的檢測。要教會(huì)大家四個(gè)知識點(diǎn)：
第一點(diǎn)：獨(dú)立按鍵的驅(qū)動(dòng)程序框架。
第二點(diǎn)：用累計(jì)主循環(huán)次數(shù)來實(shí)現(xiàn)去抖動(dòng)的延時(shí)。
第三點(diǎn)：靈活運(yùn)用防止按鍵不松手后一直觸發(fā)的按鍵自鎖標(biāo)志。
第四點(diǎn)：在按鍵去抖動(dòng)延時(shí)計(jì)時(shí)中，添加一個(gè)抗干擾的軟件監(jiān)控判斷。一旦發(fā)現(xiàn)瞬間雜波干擾，馬上把延時(shí)計(jì)數(shù)器清零。這種方法是我在復(fù)雜的工控項(xiàng)目中總結(jié)出來的。以后凡是用到開關(guān)感應(yīng)器的地方，都可以用類似的方法實(shí)現(xiàn)軟件上的抗干擾處理。
具體內(nèi)容，請看源代碼講解。
（1）硬件平臺：基于朱兆祺51單片機(jī)學(xué)習(xí)板。用矩陣鍵盤中的S1和S5號鍵作為獨(dú)立按鍵，記得把輸出線P0.4一直輸出低電平，模擬獨(dú)立按鍵的觸發(fā)地GND。
（2）實(shí)現(xiàn)功能：有兩個(gè)獨(dú)立按鍵，每按一個(gè)獨(dú)立按鍵，蜂鳴器發(fā)出“滴”的一聲后就停。
（3）源代碼講解如下：
#include "REG52.H"
#define const_voice_short 40 //蜂鳴器短叫的持續(xù)時(shí)間
/* 注釋一：
* 調(diào)整抖動(dòng)時(shí)間閥值的大小，可以更改按鍵的觸發(fā)靈敏度。
* 去抖動(dòng)的時(shí)間本質(zhì)上等于累計(jì)主循環(huán)次數(shù)的時(shí)間。
*/
#define const_key_time1 500 //按鍵去抖動(dòng)延時(shí)的時(shí)間
#define const_key_time2 500 //按鍵去抖動(dòng)延時(shí)的時(shí)間
void initial_myself();
void initial_peripheral();
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
void T0_time(); //定時(shí)中斷函數(shù)
void key_service(); //按鍵服務(wù)的應(yīng)用程序
void key_scan(); //按鍵掃描函數(shù)
sbit key_sr1=P0^0; //對應(yīng)朱兆祺學(xué)習(xí)板的S1鍵
sbit key_sr2=P0^1; //對應(yīng)朱兆祺學(xué)習(xí)板的S5鍵
sbit key_gnd_dr=P0^4; //模擬獨(dú)立按鍵的地GND，因此必須一直輸出低電平
sbit beep_dr=P2^7; //蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)IO口
unsigned char ucKeySec=0; //被觸發(fā)的按鍵編號
unsigned int uiKeyTimeCnt1=0; //按鍵去抖動(dòng)延時(shí)計(jì)數(shù)器
unsigned char ucKeyLock1=0; //按鍵觸發(fā)后自鎖的變量標(biāo)志
unsigned int uiKeyTimeCnt2=0; //按鍵去抖動(dòng)延時(shí)計(jì)數(shù)器
unsigned char ucKeyLock2=0; //按鍵觸發(fā)后自鎖的變量標(biāo)志
unsigned int uiVoiceCnt=0; //蜂鳴器鳴叫的持續(xù)時(shí)間計(jì)數(shù)器
void main()
{
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
key_scan(); //按鍵掃描函數(shù)
key_service(); //按鍵服務(wù)的應(yīng)用程序
}
}
void key_scan()//按鍵掃描函數(shù)
{
/* 注釋二：
* 獨(dú)立按鍵掃描的詳細(xì)過程：
* 第一步：平時(shí)沒有按鍵被觸發(fā)時(shí)，按鍵的自鎖標(biāo)志和去抖動(dòng)延時(shí)計(jì)數(shù)器一直被清零。
* 第二步：一旦有按鍵被按下，去抖動(dòng)延時(shí)計(jì)數(shù)器開始累加，在還沒累加到
* 閥值const_key_time1時(shí)，如果在這期間由于受外界干擾或者按鍵抖動(dòng)，而使
* IO口突然瞬間觸發(fā)成高電平，這個(gè)時(shí)候馬上又把延時(shí)計(jì)數(shù)器uiKeyTimeCnt1
* 清零了,這個(gè)過程非常巧妙，非常有效地去除瞬間的雜波干擾。這是我實(shí)戰(zhàn)中摸索出來的。
* 以后凡是用到開關(guān)感應(yīng)器的時(shí)候，都可以用類似這樣的方法去干擾。
* 第三步：如果按鍵按下的時(shí)間超過了閥值const_key_time1，則觸發(fā)按鍵，把編號ucKeySec賦值。
* 同時(shí)，馬上把自鎖標(biāo)志ucKeyLock1置位，防止按住按鍵不松手后一直觸發(fā)。
* 第四步：等按鍵松開后，自鎖標(biāo)志ucKeyLock1及時(shí)清零，為下一次自鎖做準(zhǔn)備。
* 第五步：以上整個(gè)過程，就是識別按鍵IO口下降沿觸發(fā)的過程。
*/
if(key_sr1==1)//IO是高電平，說明按鍵沒有被按下，這時(shí)要及時(shí)清零一些標(biāo)志位
{
ucKeyLock1=0; //按鍵自鎖標(biāo)志清零
uiKeyTimeCnt1=0;//按鍵去抖動(dòng)延時(shí)計(jì)數(shù)器清零，此行非常巧妙，是我實(shí)戰(zhàn)中摸索出來的。
}
else if(ucKeyLock1==0)//有按鍵按下，且是第一次被按下
{
++uiKeyTimeCnt1; //延時(shí)計(jì)數(shù)器
if(uiKeyTimeCnt1>const_key_time1)
{
uiKeyTimeCnt1=0;
ucKeyLock1=1; //自鎖按鍵置位,避免一直觸發(fā)
ucKeySec=1; //觸發(fā)1號鍵
}
}
if(key_sr2==1)
{
ucKeyLock2=0;
uiKeyTimeCnt2=0;
}
else if(ucKeyLock2==0)
{
++uiKeyTimeCnt2;
if(uiKeyTimeCnt2>const_key_time2)
{
uiKeyTimeCnt2=0;
ucKeyLock2=1;
ucKeySec=2; //觸發(fā)2號鍵
}
}
}
void key_service() //第三區(qū) 按鍵服務(wù)的應(yīng)用程序
{
switch(ucKeySec) //按鍵服務(wù)狀態(tài)切換
{
case 1:// 1號鍵 對應(yīng)朱兆祺學(xué)習(xí)板的S1鍵
uiVoiceCnt=const_voice_short; //按鍵聲音觸發(fā)，滴一聲就停。
ucKeySec=0; //響應(yīng)按鍵服務(wù)處理程序后，按鍵編號清零，避免一致觸發(fā)
break;
case 2:// 2號鍵 對應(yīng)朱兆祺學(xué)習(xí)板的S5鍵
uiVoiceCnt=const_voice_short; //按鍵聲音觸發(fā)，滴一聲就停。
ucKeySec=0; //響應(yīng)按鍵服務(wù)處理程序后，按鍵編號清零，避免一致觸發(fā)
break;
}
}
void T0_time() interrupt 1
{
TF0=0; //清除中斷標(biāo)志
TR0=0; //關(guān)中斷
if(uiVoiceCnt!=0)
{
uiVoiceCnt--; //每次進(jìn)入定時(shí)中斷都自減1，直到等于零為止。才停止鳴叫
beep_dr=0; //蜂鳴器是PNP三極管控制，低電平就開始鳴叫。
}
else
{
; //此處多加一個(gè)空指令，想維持跟if括號語句的數(shù)量對稱，都是兩條指令。不加也可以。
beep_dr=1; //蜂鳴器是PNP三極管控制，高電平就停止鳴叫。
}
TH0=0xf8; //重裝初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
TL0=0x2f;
TR0=1; //開中斷
}
void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i=0;i<uiDelayLong;i++)
{
for(j=0;j<500;j++) //內(nèi)嵌循環(huán)的空指令數(shù)量
{
; //一個(gè)分號相當(dāng)于執(zhí)行一條空語句
}
}
}
void initial_myself() //第一區(qū) 初始化單片機(jī)
{
/* 注釋三：
* 矩陣鍵盤也可以做獨(dú)立按鍵，前提是把某一根公共輸出線輸出低電平，
* 模擬獨(dú)立按鍵的觸發(fā)地，本程序中，把key_gnd_dr輸出低電平。
* 朱兆祺51學(xué)習(xí)板的S1和S5兩個(gè)按鍵就是本程序中用到的兩個(gè)獨(dú)立按鍵。
*/
key_gnd_dr=0; //模擬獨(dú)立按鍵的地GND，因此必須一直輸出低電平
beep_dr=1; //用PNP三極管控制蜂鳴器，輸出高電平時(shí)不叫。
TMOD=0x01; //設(shè)置定時(shí)器0為工作方式1
TH0=0xf8; //重裝初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
TL0=0x2f;
}
void initial_peripheral() //第二區(qū) 初始化外圍
{
EA=1; //開總中斷
ET0=1; //允許定時(shí)中斷
TR0=1; //啟動(dòng)定時(shí)中斷
}
總結(jié)陳詞：
本節(jié)程序已經(jīng)展示了在主函數(shù)中，利用累計(jì)主循環(huán)次數(shù)來實(shí)現(xiàn)獨(dú)立按鍵的檢測。這種方法我經(jīng)常在實(shí)戰(zhàn)用應(yīng)用，但是它也有一個(gè)小小的不足，隨著在主函數(shù)循環(huán)中任務(wù)量的增加，為了保證去抖動(dòng)延時(shí)的時(shí)間一致性，要適當(dāng)調(diào)整一下去抖動(dòng)的閥值const_key_time1。如何解決這個(gè)問題呢？欲知詳情，請聽下回分解-----在主函數(shù)中利用累計(jì)定時(shí)中斷的次數(shù)來實(shí)現(xiàn)獨(dú)立按鍵的檢測。
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