学习笔记|按键原理|消抖|按键点灯的4种模式|STC32G单片机视频开发教程(冲哥)|第七集:按键点灯

文章目录

  • 第六集(下)课后练习解答:SOS求救灯光编写
    • 求救信号原理
    • 冲哥代码及解析
      • 分模块设计:
        • math.h:
        • math.c:
        • while主程序部分
  • 按键点灯(下)
    • 1.按键的原理
      • Tips:按键消抖
    • 2.按键的代码实现过程
      • 示例代码1:
      • 示例代码2:
      • 工程示例
      • 串口打印输出
    • 3.按键的应用
    • 作业:实现P32(KEY1)按下一次以后,灯向右移动一个。
    • 总结
    • 课后练习:按下按键,切换LED输出不同的效果。

第六集(下)课后练习解答:SOS求救灯光编写

求救信号原理

来源:爱问知识人:sos用灯光怎么表示
三短三长三短
SOS作为世界上通用的求救信号,如果用灯光信号来表示,三短亮代表字母S,三长亮代表字母O,再接着的三短亮代表S。
灯的长亮时间是短亮时间的三倍,而短亮时间则与LED两次点亮的间隔时间相同,字母与下一个字母间也有三倍短亮时间的熄灭间隔。

冲哥代码及解析

分模块设计:

math.h:

#ifndef __MATH_H  //if no define
#define __MATH_H

#include "stc.h"		//调用头文件,具体引用路径根据options选择的调用路径而定
#include "usb.h"

#define MAIN_Fosc 24000000UL		//定义一个IRC系统时钟

int  Add( int parm1,int parm2  );		//加法
int  Sub( int parm1,int parm2  );		//减法
int  Mul( int parm1,int parm2  );		//乘法


void SOS_Led(void);
void delay_ms(u16 ms);	//unsigned int


#endif

math.c:

增加函数定义:

#include "math.h"

int  Add( int parm1,int parm2  )
{
	return parm1 + parm2;
}


int  Sub( int parm1,int parm2  )
{
	return parm1 - parm2;
}

int  Mul( int parm1,int parm2  )
{
	return parm1 * parm2;
}



void SOS_Led(void)
{
	P60 = 0;			//点亮
	delay_ms(200);
	P60 = 1;			//熄灭
	delay_ms(200);
	P60 = 0;			//点亮
	delay_ms(200);
	P60 = 1;			//熄灭
	delay_ms(200);
	P60 = 0;			//点亮
	delay_ms(200);
	P60 = 1;			//熄灭
	delay_ms(200);

	P60 = 0;			//点亮
	delay_ms(500);
	P60 = 1;			//熄灭
	delay_ms(500);
	P60 = 0;			//点亮
	delay_ms(500);
	P60 = 1;			//熄灭
	delay_ms(500);
	P60 = 0;			//点亮
	delay_ms(500);
	P60 = 1;			//熄灭
	delay_ms(500);

	P60 = 0;			//点亮
	delay_ms(200);
	P60 = 1;			//熄灭
	delay_ms(200);
	P60 = 0;			//点亮
	delay_ms(200);
	P60 = 1;			//熄灭
	delay_ms(200);
	P60 = 0;			//点亮
	delay_ms(200);
	P60 = 1;			//熄灭
	delay_ms(200);

	delay_ms(3000);

}

void delay_ms(u16 ms)	//unsigned int
{
	u16 i;
	do
	{
		i = MAIN_Fosc/6000;
		while(--i);
	}while(--ms);
}

在主程序demo.c中:#include “math.h”,并在主函数体main()函数中直接调用: SOS_Led()实现SOS功能。
首先,将void SOS_Led(void)和void delay_ms(u16 ms)的函数声明放在头文件math.h中:

然后,将void SOS_Led(void)和void delay_ms(u16 ms)的函数定义移至math.c中:

delay函数中用到MAIN_Fosc,需增加。在main.c中:

#define MAIN_Fosc 24000000UL  //#define 名称 需要定义的内容

while主程序部分

while(1)		//死循环
	{
		if( DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED ) 	//
			continue;
		if( bUsbOutReady )
		{
			usb_OUT_done();


			printf("计算Add( 1,2 )结果为:%d\r\n",Add( 1,2 ));

			printf("计算Sub( 5,2 )结果为:%d\r\n",Sub( 5,2 ));

			printf("计算Mul( 5,3 )结果为:%d\r\n",Mul( 5,3 ));

		}
		P40 = 0;	//三极管引脚输出低电平

		SOS_Led();
	}

正常编译,开始闪灯。

按键点灯(下)

1.按键的原理

虽然按键长得千奇百怪,但是本质就是两个引脚之间的通断。
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有的是按下之后两个引脚导通;
有的是按键之后两个引脚断开。
原理图:
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有一个上拉电阻,如果说这个按键没有按下。这是一个完整的断开的信号。
单片机3.2引脚连接到了一个VCC。VCC通过R10,R82流进P3.2 INT0的IO口。按键按下后,电阻后段接GND,导线处
各个位置都是0V,R10是限流电阻,保护IO口。分析下来,没按下时是高电平,按下检测到低电平。
可以通过以上办法去判断按键有无按下。

Tips:按键消抖

假定:按键SW17松开,P3.2高电平,按键按下,P3.2是低电平。
按键属于机械,机械开关他按下弹起的时候,会有一个震动,震动时间的见下图:
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低电平10ms以后,再检测,如果还是低电平,则判断为低电平,10ms就是需要处理的消抖时间。
按下和松开的过程中,电压都会有上下波动的过程。

2.按键的代码实现过程

示例代码1:

if( KEY == 0 )
{
    Delay_ms(10);
    if( KEY == 0 )
        {
        执行功能
        }
}

示例代码2:

if( KEY == 0 )
{
    Delay_ms(10);
    if( KEY == 0 )
        {
        while(KEY == 0);
        执行功能
        }
}

工程示例

复制模板工程文件夹1.C-Printf,并更名为:3.按键控制LED。
根据原理图,定义2个KEY:

#define KEY1 P32  //定义一个按键引脚KEY1
#define KEY2 P33  //定义一个按键引脚KEY2

复制Delay_ms函数,并声明。
增加控制代码:

		if( KEY1 == 0 )
			{
				Delay_ms(10);
				if( KEY1 == 0 )
					{
						printf("按键P32已经按下!\r\n");

					}
			}
		if( KEY2 == 0 )
			{
				Delay_ms(10);
				if( KEY2 == 0 )
					{
						printf("按键P33已经按下!\r\n");

					}
			}

串口打印输出

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3.按键的应用

  • 3.1按键按下LED点亮,松开熄灭
    增加代码P22 = 0和P23 = 0可以实现点亮,但松开按钮后不熄灭。
    还需要增加判断,实现松开熄灭,板载的原有指示灯同状态亮灭:
    完整代码:
		if( KEY1 == 0 )
			{
				Delay_ms(10);
				if( KEY1 == 0 )
					{
						printf("按键P32已经按下!\r\n");
						P22 = 0;

					}
			}
		else //如果没有按下
			{
				P22 = 1;
			}

		if( KEY2 == 0 )
			{
				Delay_ms(10);
				if( KEY2 == 0 )
					{
						printf("按键P33已经按下!\r\n");
						P23 = 0;

					}
			}
		else //如果没有按下
			{
				P23 = 1;
			}
  • 3.2按键按下LED熄灭,松开点亮
    将P22,P23口的电平掉转(使用取反~操作即可),实现松开点亮,与板载的原有指示灯状态相反。
    实现代码:
		if( KEY1 == 0 )
			{
				Delay_ms(10);
				if( KEY1 == 0 )
					{
						printf("按键P32已经按下!\r\n");
						P22 =  0;  //实现按下点亮,抬起熄灭
						//P22 = !0;  //取反操作实现按下熄灭,抬起点亮

					}
			}
		else //如果没有按下
			{
				P22 =  1;
				//P22 = !1; //取反操作实现按下熄灭,抬起点亮
			}

		if( KEY2 == 0 )
			{
				Delay_ms(10);
				if( KEY2 == 0 )
					{
						printf("按键P33已经按下!\r\n");
						P23 =  0;  //实现按下点亮,抬起熄灭
						//P23 = !0;  //取反操作实现按下熄灭,抬起点亮

					}
			}
		else //如果没有按下
			{
				P22 =  1;
				//P23 = !1; //取反操作实现按下熄灭,抬起点亮
			}
  • 3.3按键按下一次,LED状态改变一次
    初步想法是按下则IO状态取反,P23 = !P23;
    按下后,等的状态不对。需要增加延时:Delay_ms(200); //防止检测太快
    但长按按钮(一直保持按下),发现LED闪烁。需要增加只执行1次的限制代码:
						printf("按键P33已经按下!\r\n");
						P23 =  !P23; //LED取反1次
						while( KEY2 == 0 ) //如果按键一直是按下,一直空循环,实现只执行1次
						{

						}

能不能修改为松开再执行?类似应用于手册侧边的长按,看代码:

						while( KEY2 == 0 ) //如果按键松开,则结束空循环,则执行以下程序
						{

						}
						printf("按键P33已经松开!\r\n");
						P23 =  !P23; //LED取反1次
  • 3.4按键按下一次,LED往左边走一个(流水灯效果)。
    操作一组灯,以P2为例:
    我们写成16进制的写法:P2 = 0xFE; //1111 1110 设定初始状态。
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    初始状态下,先是最右侧点亮,1111 1101
    左移1位,第二个灯点亮,右侧是末位,补0,则第1,2个都点亮,1111 1100,依次变化
    只想亮一个灯,则需要+1操作,变成:1111 1101 仅第2个灯点亮.
    这里采用单独变量进行计算,得到某次按键后的P2口状态,赋值:
u8 LED_Data = 0XFD; //8个2进制位的变量
P2 = LED_Data;  //1111 1110 设定初始状态

控制代码:

		if( KEY2 == 0  )	//判断按键有没有按下
		{
			Delay_ms(10);
			if( KEY2 == 0 )		//按键确实按下了
			{
				printf("按键P33已经按下,led左移一个\r\n");

				LED_Data = ( (LED_Data<<1) +1 );		//本来是直接输出P2,先计算,后输出


				if( LED_Data == 0xFF )
					LED_Data = 0xFD;

				P2 = LED_Data;
				while(KEY2 == 0);		//如果按键一直是按下的,一直执行while
										//while函数体如果无实际执行需要,即花括号内为空,可以直接跟;结束语句,
//				{
//
//				}

			}
		}

注意:while函数体如果仅用于判断,无实际代码执行需要,即花括号内为空,可以直接跟“;”结束语句。
STC-ISP串口工具设置
为了简化串口输出数据,可以进行串口工具的简化设置,至显示程序发送字符:
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作业:实现P32(KEY1)按下一次以后,灯向右移动一个。

  • 4.数组的使用
    数组使用分为如下两步
    1.定义
    类型 名称[长度] = { 数值 };
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例如要实现流水灯,几个状态如下:
1111 1110 0XFE
1111 1101 0XFD
1111 1011 0XFB
1111 0111 0XF7
1110 1111 0XEF
1101 1111 0XDF
1011 1111 0XBF
0111 1111 0X7F
要实现流水灯,可以直接输出以上状态。
例如,在主while循环的最后一行加入测试代码:

		P2 = 	0XFB;	Delay_ms(500);
		P2 = 	0XF7;	Delay_ms(500);
		P2 = 	0XEF;	Delay_ms(500);
		P2 = 	0XDF;	Delay_ms(500);
		P2 = 	0XBF;	Delay_ms(500);
		P2 = 	0X7F;	Delay_ms(500);

效果:由右往左的流水灯,每次点亮500ms,依次点亮。
2.使用
赋值:名称[索引] = 数值
以实现上述的流水灯为例,数据为:0XFB,无符号8位,索引(总数据量)为8,定义数据为:

u8 LED_DataTab[8] = {0XFE,0XFD,0XFB,0XF7,0XEF,0XDF,0XBF,0X7F};

竖向列选择文本:光标选中待选字符的左侧,按住alt+shift,拖选中要求选择的行,列,反显后可以复制。
利用变量num实现流水灯:

		P2 = 	LED_DataTab[num+1]; Delay_ms(500);//1111 0111  0XF7
		num++;

以上代码实现了1次流水灯,然后就全亮了。
排查问题,为什么呢:num++是有范围的,需要限定:if(num > 7) num = 1; //num最大只能是7,到7后从1开始,回到最右边。
可以通过修改LED_DataTab数组值的方式,实现点灯控制,如赋值:LED_DataTab[3] = 0XFD;,则第3次还是点亮第1个灯。
可以随意改变数据实现花式点灯。

总结

1.学会按键的用法
2.掌握数组

课后练习:按下按键,切换LED输出不同的效果。

4个灯4个灯的亮,或者3个灯,3个灯的亮,2个2个的往左移等等。熟练实现按键功能的代码编写。

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