第23節(jié)：獨(dú)立按鍵控制跑馬燈的速度
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上一節(jié)講了獨(dú)立按鍵控制跑馬燈的方向。這一節(jié)繼續(xù)要教會大家一個知識點(diǎn)：如何通過一個中間變量把按鍵跟跑馬燈的速度有效關(guān)聯(lián)起來。
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。在上一節(jié)的基礎(chǔ)上，增加一個加速按鍵和一個減速按鍵，用矩陣鍵盤中的S5鍵作為加速獨(dú)立按鍵，用矩陣鍵盤中的S9鍵作為減速獨(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：
在上一節(jié)的基礎(chǔ)上，第1個至第8個LED燈一直不亮。在第9個至第16個LED燈，依次逐個亮燈并且每次只能亮一個燈。每按一次獨(dú)立按鍵S5，速度都會加快。每按一次獨(dú)立按鍵S9，速度都會減慢。跟上一節(jié)一樣，用S1來改變方向。
（3）源代碼講解如下：
#include "REG52.H"
#define const_voice_short40 //蜂鳴器短叫的持續(xù)時(shí)間
#define const_key_time120 //按鍵去抖動延時(shí)的時(shí)間
#define const_key_time220 //按鍵去抖動延時(shí)的時(shí)間
#define const_key_time320 //按鍵去抖動延時(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個至第16個LED的跑馬燈程序，逐個亮并且每次只能亮一個.
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IO口
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_sr3=P0^2; //對應(yīng)朱兆祺學(xué)習(xí)板的S9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
unsigned intuiKeyTimeCnt1=0; //按鍵去抖動延時(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 intuiKeyTimeCnt2=0; //按鍵去抖動延時(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 intuiKeyTimeCnt3=0; //按鍵去抖動延時(shí)計(jì)數(shù)器
unsigned char ucKeyLock3=0; //按鍵觸發(fā)后自鎖的變量標(biāo)志
unsigned intuiVoiceCnt=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個至第16個LED跑馬燈的步驟變量
unsigned intuiTimeCnt_09_16=0; //第9個至第16個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
unsigned intuiSetTimeLevel_09_16=300;//速度變量，此數(shù)值越大速度越慢，此數(shù)值越小速度越快。
void main()
{
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
led_flicker_09_16(); //第9個至第16個LED的跑馬燈程序，逐個亮并且每次只能亮一個.
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號鍵
}
}
if(key_sr2==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
{
ucKeyLock2=0; //按鍵自鎖標(biāo)志清零
uiKeyTimeCnt2=0;//按鍵去抖動延時(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(ucKeyLock2==0)//有按鍵按下，且是第一次被按下
{
uiKeyTimeCnt2++; //累加定時(shí)中斷次數(shù)
if(uiKeyTimeCnt2>const_key_time2)
{
uiKeyTimeCnt2=0;
ucKeyLock2=1;//自鎖按鍵置位,避免一直觸發(fā)
ucKeySec=2; //觸發(fā)2號鍵
}
}
if(key_sr3==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
{
ucKeyLock3=0; //按鍵自鎖標(biāo)志清零
uiKeyTimeCnt3=0;//按鍵去抖動延時(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(ucKeyLock3==0)//有按鍵按下，且是第一次被按下
{
uiKeyTimeCnt3++; //累加定時(shí)中斷次數(shù)
if(uiKeyTimeCnt3>const_key_time3)
{
uiKeyTimeCnt3=0;
ucKeyLock3=1;//自鎖按鍵置位,避免一直觸發(fā)
ucKeySec=3; //觸發(fā)3號鍵
}
}
}
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，按鍵編號清零，避免一致觸發(fā)
break;
case 2:// 加速按鍵 對應(yīng)朱兆祺學(xué)習(xí)板的S5鍵 uiSetTimeLevel_09_16越小速度越快
uiSetTimeLevel_09_16=uiSetTimeLevel_09_16-10;
if(uiSetTimeLevel_09_16<50)//最快限定在50
{
uiSetTimeLevel_09_16=50;
}
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 3:// 減速按鍵 對應(yīng)朱兆祺學(xué)習(xí)板的S9鍵uiSetTimeLevel_09_16越大速度越慢
uiSetTimeLevel_09_16=uiSetTimeLevel_09_16+10;
if(uiSetTimeLevel_09_16>550)//最慢限定在550
{
uiSetTimeLevel_09_16=550;
}
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 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個至第16個LED的跑馬燈程序，逐個亮并且每次只能亮一個.
{
switch(ucLedStep_09_16)
{
case 0:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_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個滅
ucLed_dr9=1;//第9個亮
ucLed_update=1;//更新顯示
ucLedStep_09_16=1; //切換到下一個步驟
}
else//反方向
{
ucLed_dr15=1;//第15個亮
ucLed_dr16=0;//第16個滅
ucLed_update=1;//更新顯示
ucLedStep_09_16=7; //返回上一個步驟
}
}
break;
case 1:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_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個滅
ucLed_dr10=1;//第10個亮
ucLed_update=1;//更新顯示
ucLedStep_09_16=2; //切換到下一個步驟
}
else//反方向
{
ucLed_dr16=1;//第16個亮
ucLed_dr9=0;//第9個滅
ucLed_update=1;//更新顯示
ucLedStep_09_16=0; //返回上一個步驟
}
}
break;
case 2:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_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個滅
ucLed_dr11=1;//第11個亮
ucLed_update=1;//更新顯示
ucLedStep_09_16=3; //切換到下一個步驟
}
else//反方向
{
ucLed_dr9=1;//第9個亮
ucLed_dr10=0;//第10個滅
ucLed_update=1;//更新顯示
ucLedStep_09_16=1; //返回上一個步驟
}
}
break;
case 3:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_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個滅
ucLed_dr12=1;//第12個亮
ucLed_update=1;//更新顯示
ucLedStep_09_16=4; //切換到下一個步驟
}
else//反方向
{
ucLed_dr10=1;//第10個亮
ucLed_dr11=0;//第11個滅
ucLed_update=1;//更新顯示
ucLedStep_09_16=2; //返回上一個步驟
}
}
break;
case 4:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_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個滅
ucLed_dr13=1;//第13個亮
ucLed_update=1;//更新顯示
ucLedStep_09_16=5; //切換到下一個步驟
}
else//反方向
{
ucLed_dr11=1;//第11個亮
ucLed_dr12=0;//第12個滅
ucLed_update=1;//更新顯示
ucLedStep_09_16=3; //返回上一個步驟
}
}
break;
case 5:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_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個滅
ucLed_dr14=1;//第14個亮
ucLed_update=1;//更新顯示
ucLedStep_09_16=6; //切換到下一個步驟
}
else//反方向
{
ucLed_dr12=1;//第12個亮
ucLed_dr13=0;//第13個滅
ucLed_update=1;//更新顯示
ucLedStep_09_16=4; //返回上一個步驟
}
}
break;
case 6:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_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個滅
ucLed_dr15=1;//第15個亮
ucLed_update=1;//更新顯示
ucLedStep_09_16=7; //切換到下一個步驟
}
else//反方向
{
ucLed_dr13=1;//第13個亮
ucLed_dr14=0;//第14個滅
ucLed_update=1;//更新顯示
ucLedStep_09_16=5; //返回上一個步驟
}
}
break;
case 7:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_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個滅
ucLed_dr16=1;//第16個亮
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個亮
ucLed_dr15=0;//第15個滅
ucLed_update=1;//更新顯示
ucLedStep_09_16=6; //返回上一個步驟
}
}
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_short(unsigned int uiDelayShort)
{
unsigned int i;
for(i=0;i
; //一個分號相當(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速度。如果按鍵要控制跑馬燈的啟動和暫停，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啟動和暫停。
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