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9.10 長短按鍵的應用 單片機系統中應用按鍵的時候，如果只需要按下一次按鍵加1或減1，用第8章學到的知識就可以完成，但如果想連續加很多數字的時候，要一次次按下按鍵確實有點不方便，這時會希望一直按住按鍵，數字就自動持續增加或減小，這就是所謂的長短按鍵應用。 當檢測到一個按鍵產生按下動作后，馬上執行一次相應的操作，同時在程序里記錄按鍵按下的持續時間，該時間超過1秒后（主要是為了區別短按和長按這兩個動作，因短按的時間通常都達到幾百ms），每隔200ms（如果你需要更快那就用更短的時間，反之亦然）就自動再執行一次該按鍵對應的操作，這就是一個典型的長按鍵效果。 做一個模擬定時炸彈的功能。打開后，數碼管顯示數字0，按向上的按鍵數字加1，按向下的按鍵數字減1，長按向上按鍵1秒后，數字會持續增加，長按向下按鍵1秒后，數字會持續減小。設定好數字后，按下回車按鍵，時間就會進行倒計時，當倒計時到0實現爆炸。 #include <reg52.h> sbit BUZZ = P1^6; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; sbit KEY_IN_1 = P2^4; sbit KEY_IN_2 = P2^5; sbit KEY_IN_3 = P2^6; sbit KEY_IN_4 = P2^7; sbit KEY_OUT_1 = P2^3; sbit KEY_OUT_2 = P2^2; sbit KEY_OUT_3 = P2^1; sbit KEY_OUT_4 = P2^0; unsigned char code LedChar[] = { //數碼管顯示字符轉換表 0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E }; unsigned char LedBuff[7] = { //數碼管+獨立LED顯示緩沖區 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF }; unsigned char code KeyCodeMap[4][4] = { //矩陣按鍵編號到標準鍵盤鍵碼的映射表 { 0x31, 0x32, 0x33, 0x26 }, //數字鍵1、數字鍵2、數字鍵3、向上鍵 { 0x34, 0x35, 0x36, 0x25 }, //數字鍵4、數字鍵5、數字鍵6、向左鍵 { 0x37, 0x38, 0x39, 0x28 }, //數字鍵7、數字鍵8、數字鍵9、向下鍵 { 0x30, 0x1B, 0x0D, 0x27 } //數字鍵0、ESC鍵、 回車鍵、 向右鍵 }; unsigned char KeySta[4][4] = { //全部矩陣按鍵的當前狀態 {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1} }; unsigned long xdata KeyDownTime[4][4] = { //每個按鍵按下的持續時間，單位ms {0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0} }; bit flag1s = 0; //1秒定時標志 bit flagStart = 0; //倒計時啟動標志 unsigned char T0RH = 0; //T0重載值的高字節 unsigned char T0RL = 0; //T0重載值的低字節 unsigned int CountDown = 0; //倒計時計數器 void ConfigTimer0(unsigned int ms); void ShowNumber(unsigned long num); void KeyDriver(); void main() { EA = 1; //使能總中斷 ENLED = 0; //選擇數碼管和獨立LED ADDR3 = 1; ConfigTimer0(1); //配置T0定時1ms ShowNumber(0); //上電顯示0 while (1) { KeyDriver(); //調用按鍵驅動函數 if (flagStart && flag1s) //倒計時啟動且1秒定時到達時，處理倒計時 { flag1s = 0; if (CountDown > 0) //倒計時未到0時，計數器遞減 { CountDown--; ShowNumber(CountDown); //刷新倒計時數顯示 if (CountDown == 0) //減到0時，執行聲光報警 { BUZZ = 0; //啟動蜂鳴器發聲 LedBuff[6] = 0x00; //點亮獨立LED } } } } } /* 配置并啟動T0，ms-T0定時時間 */ void ConfigTimer0(unsigned int ms) { unsigned long tmp; //臨時變量 tmp = 11059200 / 12; //定時器計數頻率 tmp = (tmp * ms) / 1000; //計算所需的計數值 tmp = 65536 - tmp; //計算定時器重載值 tmp = tmp + 28; //補償中斷響應延時造成的誤差 T0RH = (unsigned char)(tmp>>8); //定時器重載值拆分為高低字節 T0RL = (unsigned char)tmp; TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位 TMOD |= 0x01; //配置T0為模式1 TH0 = T0RH; //加載T0重載值 TL0 = T0RL; ET0 = 1; //使能T0中斷 TR0 = 1; //啟動T0 } /* 將一個無符號長整型的數字顯示到數碼管上，num-待顯示數字 */ void ShowNumber(unsigned long num) { signed char i; unsigned char buf[6]; for (i=0; i<6; i++) //把長整型數轉換為6位十進制的數組 { buf = num % 10; num = num / 10; } for (i=5; i>=1; i--) //從最高位起，遇到0轉換為空格，遇到非0則退出循環 { if (buf == 0) LedBuff = 0xFF; else break; } for ( ; i>=0; i--) //剩余低位都如實轉換為數碼管顯示字符 { LedBuff = LedChar[buf]; } } /* 按鍵動作函數，根據鍵碼執行相應的操作，keycode-按鍵鍵碼 */ void KeyAction(unsigned char keycode) //按鍵動作函數，根據鍵碼執行相應動作 { if (keycode == 0x26) //向上鍵，倒計時設定值遞增 { if (CountDown < 9999) //最大計時9999秒 { CountDown++; ShowNumber(CountDown); } } else if (keycode == 0x28) //向下鍵，倒計時設定值遞減 { if (CountDown > 1) //最小計時1秒 { CountDown--; ShowNumber(CountDown); } } else if (keycode == 0x0D) //回車鍵，啟動倒計時 { flagStart = 1; //啟動倒計時 } else if (keycode == 0x1B) //Esc鍵，取消倒計時 { BUZZ = 1; //關閉蜂鳴器 LedBuff[6] = 0xFF; //關閉獨立LED flagStart = 0; //停止倒計時 CountDown = 0; //倒計時數歸零 ShowNumber(CountDown); } } /* 按鍵驅動函數，檢測按鍵動作，調度相應動作函數，需在主循環中調用 */ void KeyDriver() { unsigned char i, j; static unsigned char xdata backup[4][4] = { //按鍵值備份，保存前一次的值 {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1} }; static unsigned long xdata TimeThr[4][4] = { //快速輸入執行的時間閾值 {1000, 1000, 1000, 1000}, {1000, 1000, 1000, 1000}, {1000, 1000, 1000, 1000}, {1000, 1000, 1000, 1000} }; for (i=0; i<4; i++) //循環掃描4*4的矩陣按鍵 { for (j=0; j<4; j++) { if (backup[j] != KeySta[j]) //檢測按鍵動作 { if (backup[j] != 0) //按鍵按下時執行動作 { KeyAction(KeyCodeMap[j]); //調用按鍵動作函數 } backup[j] = KeySta[j]; //刷新前一次的備份值 } if (KeyDownTime[j] > 0) //檢測執行快速輸入 { if (KeyDownTime[j] >= TimeThr[j]) { //達到閾值時執行一次動作 KeyAction(KeyCodeMap[j]); //調用按鍵動作函數 TimeThr[j] += 200; //時間閾值增加200ms，以準備下次執行 } } else //按鍵彈起時復位閾值時間 { TimeThr[j] = 1000; //恢復1s的初始閾值時間 } } } } /* 按鍵掃描函數，需在定時中斷中調用 */ void KeyScan() { unsigned char i; static unsigned char keyout = 0; //矩陣按鍵掃描輸出索引 static unsigned char keybuf[4][4] = { //矩陣按鍵掃描緩沖區 {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF} }; //將一行的4個按鍵值移入緩沖區 keybuf[keyout][0] = (keybuf[keyout][0] << 1) | KEY_IN_1; keybuf[keyout][1] = (keybuf[keyout][1] << 1) | KEY_IN_2; keybuf[keyout][2] = (keybuf[keyout][2] << 1) | KEY_IN_3; keybuf[keyout][3] = (keybuf[keyout][3] << 1) | KEY_IN_4; //消抖后更新按鍵狀態 for (i=0; i<4; i++) //每行4個按鍵，所以循環4次 { if ((keybuf[keyout] & 0x0F) == 0x00) { //連續4次掃描值為0，即4*4ms內都是按下狀態時，可認為按鍵已穩定的按下 KeySta[keyout] = 0; KeyDownTime[keyout] += 4; //按下的持續時間累加 } else if ((keybuf[keyout] & 0x0F) == 0x0F) { //連續4次掃描值為1，即4*4ms內都是彈起狀態時，可認為按鍵已穩定的彈起 KeySta[keyout] = 1; KeyDownTime[keyout] = 0; //按下的持續時間清零 } } //執行下一次的掃描輸出 keyout++; //輸出索引遞增 keyout &= 0x03; //索引值加到4即歸零 switch (keyout) //根據索引，釋放當前輸出引腳，拉低下次的輸出引腳 { case 0: KEY_OUT_4 = 1; KEY_OUT_1 = 0; break; case 1: KEY_OUT_1 = 1; KEY_OUT_2 = 0; break; case 2: KEY_OUT_2 = 1; KEY_OUT_3 = 0; break; case 3: KEY_OUT_3 = 1; KEY_OUT_4 = 0; break; default: break; } } /* LED動態掃描刷新函數，需在定時中斷中調用 */ void LedScan() { static unsigned char i = 0; //動態掃描索引 P0 = 0xFF; //關閉所有段選位，顯示消隱 P1 = (P1 & 0xF8) | i; //位選索引值賦值到P1口低3位 P0 = LedBuff; //緩沖區中索引位置的數據送到P0口 if (i < 6) //索引遞增循環，遍歷整個緩沖區 i++; else i = 0; } /* T0中斷服務函數，完成數碼管、按鍵掃描與秒定時 */ void InterruptTimer0() interrupt 1 { static unsigned int tmr1s = 0; //1秒定時器 TH0 = T0RH; //重新加載重載值 TL0 = T0RL; LedScan(); //LED掃描顯示 KeyScan(); //按鍵掃描 if (flagStart) //倒計時啟動時處理1秒定時 { tmr1s++; if (tmr1s >= 1000) { tmr1s = 0; flag1s = 1; } } else //倒計時未啟動時1秒定時器始終歸零 { tmr1s = 0; } } 9.11練習題1、能夠理解清楚單片機I/O口的結構。 2、能夠看懂上下拉電阻的電路應用并且熟練使用上下拉電阻。 3、掌握不同類型變量轉換的規則與字節操作進行位修改的技巧。 4、掌握蜂鳴器和繼電器基本基本原理和驅動方式 5、理解PWM的實質，嘗試控制LED小燈產生更多閃爍效果。 6、利用數碼管和LED小燈實現一個交通燈程序。 7、掌握長短按鍵的用法。
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