第22節(jié)：獨(dú)立按鍵控制跑馬燈的方向
從業(yè)將近十年!手把手教你單片機(jī)程序框架 第22講：
開場白：
上一節(jié)講了多任務(wù)并行處理兩路跑馬燈的程序。這一節(jié)要教會(huì)大家一個(gè)知識(shí)點(diǎn)：如何通過一個(gè)中間變量把按鍵跟跑馬燈的任務(wù)有效的關(guān)聯(lián)起來。
具體內(nèi)容，請看源代碼講解。
(1)硬件平臺(tái)：基于朱兆祺51單片機(jī)學(xué)習(xí)板。用矩陣鍵盤中的S1鍵作為改變方向的獨(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：
第1個(gè)至第8個(gè)LED燈一直不亮。在第9個(gè)至第16個(gè)LED燈，依次逐個(gè)亮燈并且每次只能亮一個(gè)燈。按一次獨(dú)立按鍵S1，將會(huì)更改跑馬燈的運(yùn)動(dòng)方向。
(3)源代碼講解如下：
#include "REG52.H"
#define const_time_level_09_16 300 //第9個(gè)至第16個(gè)LED跑馬燈的速度延時(shí)時(shí)間
#define const_voice_short 40 //蜂鳴器短叫的持續(xù)時(shí)間
#define const_key_time1 20 //按鍵去抖動(dòng)延時(shí)的時(shí)間
void initial_myself();
void initial_peripheral();
void delay_short(unsigned int uiDelayShort);
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
void led_flicker_09_16(); //第9個(gè)至第16個(gè)LED的跑馬燈程序，逐個(gè)亮并且每次只能亮一個(gè).
void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01);
void led_update(); //LED更新函數(shù)
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) 放在定時(shí)中斷里
sbit hc595_sh_dr=P2^3;
sbit hc595_st_dr=P2^4;
sbit hc595_ds_dr=P2^5;
sbit beep_dr=P2^7; //蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)IO口
sbit key_sr1=P0^0; //對應(yīng)朱兆祺學(xué)習(xí)板的S1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
unsigned char ucKeySec=0; //被觸發(fā)的按鍵編號(hào)
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 uiVoiceCnt=0; //蜂鳴器鳴叫的持續(xù)時(shí)間計(jì)數(shù)器
unsigned char ucLed_dr1=0; //代表16個(gè)燈的亮滅狀態(tài)，0代表滅，1代表亮
unsigned char ucLed_dr2=0;
unsigned char ucLed_dr3=0;
unsigned char ucLed_dr4=0;
unsigned char ucLed_dr5=0;
unsigned char ucLed_dr6=0;
unsigned char ucLed_dr7=0;
unsigned char ucLed_dr8=0;
unsigned char ucLed_dr9=0;
unsigned char ucLed_dr10=0;
unsigned char ucLed_dr11=0;
unsigned char ucLed_dr12=0;
unsigned char ucLed_dr13=0;
unsigned char ucLed_dr14=0;
unsigned char ucLed_dr15=0;
unsigned char ucLed_dr16=0;
unsigned char ucLed_update=0; //刷新變量。每次更改LED燈的狀態(tài)都要更新一次。
unsigned char ucLedStep_09_16=0; //第9個(gè)至第16個(gè)LED跑馬燈的步驟變量
unsigned int uiTimeCnt_09_16=0; //第9個(gè)至第16個(gè)LED跑馬燈的統(tǒng)計(jì)定時(shí)中斷次數(shù)的延時(shí)計(jì)數(shù)器
unsigned char ucLedStatus16_09=0; //代表底層74HC595輸出狀態(tài)的中間變量
unsigned char ucLedStatus08_01=0; //代表底層74HC595輸出狀態(tài)的中間變量
unsigned char ucLedDirFlag=0; //方向變量，把按鍵與跑馬燈關(guān)聯(lián)起來的核心變量,0代表正方向，1代表反方向
void main()
{
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
led_flicker_09_16(); //第9個(gè)至第16個(gè)LED的跑馬燈程序，逐個(gè)亮并且每次只能亮一個(gè).
led_update(); //LED更新函數(shù)
key_service(); //按鍵服務(wù)的應(yīng)用程序
}
}
void key_scan()//按鍵掃描函數(shù) 放在定時(shí)中斷里
{
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++; //累加定時(shí)中斷次數(shù)
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(hào)鍵
}
}
}
void key_service() //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:// 改變跑馬燈方向的按鍵 對應(yīng)朱兆祺學(xué)習(xí)板的S1鍵
if(ucLedDirFlag==0) //通過中間變量改變跑馬燈的方向
{
ucLedDirFlag=1;
}
else
{
ucLedDirFlag=0;
}
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(hào)清零，避免一致觸發(fā)
break;
}
}
void led_update() //LED更新函數(shù)
{
if(ucLed_update==1)
{
ucLed_update=0; //及時(shí)清零，讓它產(chǎn)生只更新一次的效果，避免一直更新。
if(ucLed_dr1==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x01;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xfe;
}
if(ucLed_dr2==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x02;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xfd;
}
if(ucLed_dr3==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x04;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xfb;
}
if(ucLed_dr4==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x08;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xf7;
}
if(ucLed_dr5==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x10;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xef;
}
if(ucLed_dr6==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x20;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xdf;
}
if(ucLed_dr7==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x40;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xbf;
}
if(ucLed_dr8==1)
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x80;
}
else
{
ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0x7f;
}
if(ucLed_dr9==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x01;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xfe;
}
if(ucLed_dr10==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x02;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xfd;
}
if(ucLed_dr11==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x04;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xfb;
}
if(ucLed_dr12==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x08;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xf7;
}
if(ucLed_dr13==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x10;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xef;
}
if(ucLed_dr14==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x20;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xdf;
}
if(ucLed_dr15==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x40;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xbf;
}
if(ucLed_dr16==1)
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x80;
}
else
{
ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0x7f;
}
hc595_drive(ucLedStatus16_09,ucLedStatus08_01); //74HC595底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)
}
}
void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01)
{
unsigned char i;
unsigned char ucTempData;
hc595_sh_dr=0;
hc595_st_dr=0;
ucTempData=ucLedStatusTemp16_09; //先送高8位
for(i=0;i<8;i++)
{
if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
else hc595_ds_dr=0;
hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數(shù)據(jù)送入寄存器
delay_short(15);
hc595_sh_dr=1;
delay_short(15);
ucTempData=ucTempData<<1;
}
ucTempData=ucLedStatusTemp08_01; //再先送低8位
for(i=0;i<8;i++)
{
if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
else hc595_ds_dr=0;
hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數(shù)據(jù)送入寄存器
delay_short(15);
hc595_sh_dr=1;
delay_short(15);
ucTempData=ucTempData<<1;
}
hc595_st_dr=0; //ST引腳把兩個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)更新輸出到74HC595的輸出引腳上并且鎖存起來
delay_short(15);
hc595_st_dr=1;
delay_short(15);
hc595_sh_dr=0; //拉低，抗干擾就增強(qiáng)
hc595_st_dr=0;
hc595_ds_dr=0;
}
/* 注釋一：
* 以下程序，要學(xué)會(huì)如何通過中間變量，把按鍵和跑馬燈的任務(wù)關(guān)聯(lián)起來
*/
void led_flicker_09_16() //第9個(gè)至第16個(gè)LED的跑馬燈程序，逐個(gè)亮并且每次只能亮一個(gè).
{
switch(ucLedStep_09_16)
{
case 0:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
if(ucLedDirFlag==0) //正方向
{
ucLed_dr16=0; //第16個(gè)滅
ucLed_dr9=1; //第9個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=1; //切換到下一個(gè)步驟
}
else //反方向
{
ucLed_dr15=1; //第15個(gè)亮
ucLed_dr16=0; //第16個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=7; //返回上一個(gè)步驟
}
}
break;
case 1:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
if(ucLedDirFlag==0) //正方向
{
ucLed_dr9=0; //第9個(gè)滅
ucLed_dr10=1; //第10個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=2; //切換到下一個(gè)步驟
}
else //反方向
{
ucLed_dr16=1; //第16個(gè)亮
ucLed_dr9=0; //第9個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=0; //返回上一個(gè)步驟
}
}
break;
case 2:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
if(ucLedDirFlag==0) //正方向
{
ucLed_dr10=0; //第10個(gè)滅
ucLed_dr11=1; //第11個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=3; //切換到下一個(gè)步驟
}
else //反方向
{
ucLed_dr9=1; //第9個(gè)亮
ucLed_dr10=0; //第10個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=1; //返回上一個(gè)步驟
}
}
break;
case 3:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
if(ucLedDirFlag==0) //正方向
{
ucLed_dr11=0; //第11個(gè)滅
ucLed_dr12=1; //第12個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=4; //切換到下一個(gè)步驟
}
else //反方向
{
ucLed_dr10=1; //第10個(gè)亮
ucLed_dr11=0; //第11個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=2; //返回上一個(gè)步驟
}
}
break;
case 4:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
if(ucLedDirFlag==0) //正方向
{
ucLed_dr12=0; //第12個(gè)滅
ucLed_dr13=1; //第13個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=5; //切換到下一個(gè)步驟
}
else //反方向
{
ucLed_dr11=1; //第11個(gè)亮
ucLed_dr12=0; //第12個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=3; //返回上一個(gè)步驟
}
}
break;
case 5:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
if(ucLedDirFlag==0) //正方向
{
ucLed_dr13=0; //第13個(gè)滅
ucLed_dr14=1; //第14個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=6; //切換到下一個(gè)步驟
}
else //反方向
{
ucLed_dr12=1; //第12個(gè)亮
ucLed_dr13=0; //第13個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=4; //返回上一個(gè)步驟
}
}
break;
case 6:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
if(ucLedDirFlag==0) //正方向
{
ucLed_dr14=0; //第14個(gè)滅
ucLed_dr15=1; //第15個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=7; //切換到下一個(gè)步驟
}
else //反方向
{
ucLed_dr13=1; //第13個(gè)亮
ucLed_dr14=0; //第14個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=5; //返回上一個(gè)步驟
}
}
break;
case 7:
if(uiTimeCnt_09_16>=const_time_level_09_16) //時(shí)間到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //時(shí)間計(jì)數(shù)器清零
if(ucLedDirFlag==0) //正方向
{
ucLed_dr15=0; //第15個(gè)滅
ucLed_dr16=1; //第16個(gè)亮
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=0; //返回到開始處，重新開始新的一次循環(huán)
}
else //反方向
{
ucLed_dr14=1; //第14個(gè)亮
ucLed_dr15=0; //第15個(gè)滅
ucLed_update=1; //更新顯示
ucLedStep_09_16=6; //返回上一個(gè)步驟
}
}
break;
}
}
void T0_time() interrupt 1
{
TF0=0; //清除中斷標(biāo)志
TR0=0; //關(guān)中斷
if(uiTimeCnt_09_16<0xffff) //設(shè)定這個(gè)條件，防止uiTimeCnt超范圍。
{
uiTimeCnt_09_16++; //累加定時(shí)中斷的次數(shù)，
}
key_scan(); //按鍵掃描函數(shù)
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(hào)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_short(unsigned int uiDelayShort)
{
unsigned int i;
for(i=0;i
{
; //一個(gè)分號(hào)相當(dāng)于執(zhí)行一條空語句
}
}
void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i=0;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(hào)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)
{
/* 注釋二：
* 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就是本程序中用到的一個(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：
這一節(jié)講了獨(dú)立按鍵控制跑馬燈的方向。如果按鍵要控制跑馬燈的速度，我們該怎么編寫程序呢?欲知詳情，請聽下回分解-----獨(dú)立按鍵控制跑馬燈的速度。
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