【51单片机】花式流水灯
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任务要求：
1、按键 1、2、3、4 按下，使 8 个 LED 实现下面对应的模式 1、 2、 3、4，上电默认每种模式流水灯的流转时间间隔为 500ms。
1）模式1：按照L1、L2……L8的顺序，从左到右循环点亮。
2）模式2：按照L8、L7……L1的顺序，从右刀座循环点亮。
3）模式3：从两边向中间点亮( (L1,L8)->(L2,L7)->(L3,L6)->(L4,L5) )
4）模式4：从中间向两边点亮( (L4,L5)->(L3,L6)->(L2,L7)->(L1,L8) )
2、按键5按下流水灯的流转时间间隔增加100ms，超过1200ms从400ms开始，用定时器控制时间
3、代码简洁，注释简单易懂。
实现思路：
按键部分
定时器部分
LED处理部分
函数部分
程序源码
任务要求：
1、按键 1、2、3、4 按下，使 8 个 LED 实现下面对应的模式 1、 2、 3、4，上电默认每种模式流水灯的流转时间间隔为 500ms。
1）模式1：按照L1、L2……L8的顺序，从左到右循环点亮。
2）模式2：按照L8、L7……L1的顺序，从右刀座循环点亮。
3）模式3：从两边向中间点亮( (L1,L8)->(L2,L7)->(L3,L6)->(L4,L5) )
4）模式4：从中间向两边点亮( (L4,L5)->(L3,L6)->(L2,L7)->(L1,L8) )
2、按键5按下流水灯的流转时间间隔增加100ms，超过1200ms从400ms开始，用定时器控制时间
3、代码简洁，注释简单易懂。
实现思路：
程序大体框架如下图：
还没学过Visio画图，第一次尝试，轻喷~
按键部分
我们先把按键放在定时器里刷新，识别到几号按键按下，就对应LED灯按照第几个模式点亮，按键1按下就是模式1，按键2按下就是模式2……模式1234转换可以用一个全局变量实现，我代码中本变量名称为Light_Mode
主函数要循环判断Light_Mode变量的数值，所以写一个无参数无返回值的LED处理的函数，先根据按键返回值，给Light_Mode变量赋相应的状态值，再根据这个状态值，实现四种不同模式的点灯。
定时器+中断
定时时间10ms，因为51单片机定时时间上限大约是70ms，按键消抖的部分大概是10ms，所以按键在定时器中以10ms时间扫描一次它的状态，每10ms扫描一次它的状态，就会滤除硬件抖动的部分，LED要求的500ms定时，可以在这个10ms基础上累加计数，就是每10ms计数变量自加1，计数变量==50的时候，就是500ms了
要求2 要改变LED闪烁时间间隔 ，那就再定义一个全局变量 unsigned int SpaceT = 500;
名称SpaceT，初值500ms
按键5 按一下SpaceT变量自加100，超过1200，给SpaceT赋值400
定时器0初始化代码
void Timer0_Init(void) //1毫秒@11.0592MHz
{
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TMOD |= 0x01; //设置定时器模式
TL0 = 0x66; //设置定时初值
TH0 = 0xFC; //设置定时初值
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 1; //定时器0开始计时
ET0=1;
EA=1;
PT0=0;
}定时器0的中断
void Timer0_Routine() interrupt 1 //定时器0的中断函数
{
static unsigned char Button; //按键扫描时间变量 10ms
static unsigned int T0Count;
TL0 = 0x66; //设置定时初值
TH0 = 0xFC; //设置定时初值
Button++;
T0Count++;
if(T0Count >= SpaceT){
i++;
T0Count = 0; //软件复位
}
if(Button >= 10){
MatrixKey_Loop();
Button = 0;
}
}LED处理
上图是普中科技的51开发板 原理图上说明P2端口对应了8个发光二极管，从P20~P27
如果想点亮LED1（图示D1），就写P2_0 = 0;
或者对P2整个端口赋值，P2 = 0xFE； 十六进制的0xFE转化二进制后为1111 1110，只有第一个LED点亮。
如果想先点亮第二个LED，那就P2 = 0xFD； 0xFD代表1111 1101，只有第二个灯点亮
如果想实现流水灯的效果，那就给P2端口依次赋值如下八个数
1111 1110
1111 1101
1111 1011
1111 0111
1110 1111
1101 1111
1011 1111
0111 1111
不难发现，只有0向前移位，一次移动移位，由此可以想到位运算中的移位运算符
参考书 C primer plus
书上指出，左移运算符，高位舍弃，低位补0（补0的那些位LED就会亮起），所以不符合我们的要求
由于高位舍弃，低位补0，如果我们找到和上面八个数相反的数，再给它取反，就得到了想要的效果
留点空余时间思考一下
……
我们可以对0x01 （0000 0001）移位，左移
左移1次 0000 0010 (高位舍弃，低位补0)， 取反 1111 1101
左移2次 0000 0100 取反 1111 1011
……
变量 i 也要定义为全局变量，因为 i 要在中断函数里改变
for(i=0;i<8;) //i变量在定时器里加加，控制闪烁时间间隔
{
P2 = ~(0x01<模式2流水
for(i=0;i<8;) //i变量在定时器里加加，控制闪烁时间间隔
{
P2 = ~(0x80>>i);
}模式3
for(i=0;i<4;)
{
P2 = ~((0x01<>i));//两边向中间 亮灯
} 模式4
for(i=0;i<4;)
{
P2 = ~((0x10<>i));
} 程序源码
本题要求简单，所以我就建了两个模块化的代码
Timer0.c
#include
#include "Timer0.h"
//定时器0初始化模板 1毫秒@11.0592MHz
void Timer0_Init(void) //1毫秒@11.0592MHz
{
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TMOD |= 0x01; //设置定时器模式
TL0 = 0x66; //设置定时初值
TH0 = 0xFC; //设置定时初值
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 1; //定时器0开始计时
ET0=1;
EA=1;
PT0=0;
} Timer0.h
#ifndef __TIMER0_H__
#define __TIMER0_H__
void Timer0_Init(void); //1毫秒@11.0592MHz
#endifMatrixKeyT.c
矩阵按键模块化的代码在之前的文章有发过，需要的童鞋们可以去翻阅一下
#include
#include "MatrixKeyT.h"
unsigned char Key_KeyNumber;
/**
*@brief 名称：矩阵键盘扫描，获取按键键码
*@param 参数：无 （放在主函数while里 赋值给一个 代表键码的变量）
*@retval返回值：KeyNumber 0代表无按键按下，1~16代表键码
*/
unsigned char Key(void)
{
unsigned char Temp = 0;
Temp = Key_KeyNumber; //赋值给暂存变量
Key_KeyNumber = 0; //清零
return Temp; //返回暂存变量
}
/**
*@brief 名称：矩阵键盘读取按键键码, 内部函数(不需要外部调用的)
*@param 参数：无
*@retval返回值：KeyNumber 0代表无按键按下，1~16代表键码
*/
unsigned char MatrixKey_GetState()
{
unsigned char KeyNumber=0;
P1=0xFF;
P1_3=0;
if(P1_7==0 && P1_3==0){KeyNumber=1;}
if(P1_6==0 && P1_3==0){KeyNumber=5;}
if(P1_5==0 && P1_3==0){KeyNumber=9;}
if(P1_4==0 && P1_3==0){KeyNumber=13;}
P1=0xFF;
P1_2=0;
if(P1_7==0 && P1_2==0){KeyNumber=2;}
if(P1_6==0 && P1_2==0){KeyNumber=6;}
if(P1_5==0 && P1_2==0){KeyNumber=10;}
if(P1_4==0 && P1_2==0){KeyNumber=14;}
P1=0xFF;
P1_1=0;
if(P1_7==0 && P1_1==0){KeyNumber=3;}
if(P1_6==0 && P1_1==0){KeyNumber=7;}
if(P1_5==0 && P1_1==0){KeyNumber=11;}
if(P1_4==0 && P1_1==0){KeyNumber=15;}
P1=0xFF;
P1_0=0;
if(P1_7==0 && P1_0==0){KeyNumber=4;}
if(P1_6==0 && P1_0==0){KeyNumber=8;}
if(P1_5==0 && P1_0==0){KeyNumber=12;}
if(P1_4==0 && P1_0==0){KeyNumber=16;}
return KeyNumber;
}
void MatrixKey_Loop(void)
{
static unsigned char NowState,LastState;
LastState = NowState; //按键状态更新
NowState = MatrixKey_GetState(); //获取当前按键状态
if(LastState == 1 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=1;}
if(LastState == 2 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=2;}
if(LastState == 3 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=3;}
if(LastState == 4 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=4;}
if(LastState == 5 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=5;}
if(LastState == 6 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=6;}
if(LastState == 7 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=7;}
if(LastState == 8 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=8;}
if(LastState == 9 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=9;}
if(LastState ==10 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=10;}
if(LastState ==11 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=11;}
if(LastState ==12 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=12;}
if(LastState ==13 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=13;}
if(LastState ==14 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=14;}
if(LastState ==15 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=15;}
if(LastState ==16 && NowState == 0) {Key_KeyNumber=16;}
}
MatrixKeyT.h
#ifndef __MATRIXKEYT_H__
#define __MATRIXKEYT_H__
unsigned char Key(void);
void MatrixKey_Loop(void);
#endifmain.c
#include
#include "Timer0.h"
#include "MatrixKeyT.h"
unsigned char i;//循环变量
unsigned char KeyNumer;
unsigned int SpaceT = 500;//初值400ms
unsigned char Light_Mode;
void LED_Func();
void main()
{
Timer0_Init();
while(1)
{
KeyNumer = Key();
LED_Func();
}
}
void LED_Func()
{
if (KeyNumer == 1) Light_Mode=1;
else if(KeyNumer == 2) Light_Mode=2;
else if(KeyNumer == 3) Light_Mode=3;
else if(KeyNumer == 4) Light_Mode=4;
else if(KeyNumer == 5)
{
SpaceT += 100;
}
if(SpaceT>1200)
SpaceT = 400;
if(Light_Mode == 1)
{
for(i=0;i<8;) //i变量在定时器里加加，控制闪烁时间间隔
{
P2 = ~(0x01<>i);
// if(Light_Mode != 2)
// break;
}
}
else if(Light_Mode == 3)
{
for(i=0;i<4;)
{
P2 = ~((0x01<>i));//两边向中间 亮灯
}
}
else if(Light_Mode == 4)
{
for(i=0;i<4;)
{
P2 = ~((0x10<>i));
}
}
}
void Timer0_Routine() interrupt 1 //定时器0的中断函数
{
static unsigned char Button; //按键扫描时间变量 10ms
static unsigned int T0Count;
TL0 = 0x66; //设置定时初值
TH0 = 0xFC; //设置定时初值
Button++;
T0Count++;
if(T0Count >= SpaceT){
i++;
T0Count = 0; //软件复位
}
if(Button >= 10){
MatrixKey_Loop();
Button = 0;
}
}
LED流水实现部分有个BUG：因为我写的是for循环，虽然这时候按下按键，变量Light_Mode已经被重新赋值了，所以不能立刻跳出循环，执行下一个流水灯效果。之前有测试过跳出那个for循环，但是没有实现过，有兴趣的小伙伴可以尝试修改一下bug。
不过有一个解决方案，把每一个流水灯状态否存放在数组里，依次实现，这样就避免使用for循环~
补充一个模式1流水灯的方法
/* void forward(void)函数说明
第一次给P1端口赋值 0xfe = 1111 1110
延时200ms
1111 1110<<1 1111 1100 最后一个跟着亮了，给最后一位清零，即灭，“或”0x01，变成1111 1101 ，下次赋值本数
第二次赋值后，延时200ms
1111 1101<<1 1111 1010 也要把最后一位清零，|0x01，变成1111 1011……
*/
void forward(void)
{
unsigned char TempOut = 0xfe,j;
for (j=0;j<8;j++)
{
P1 = TempOut;
Delay_ms(200);
TempOut = (TempOut << 1) | 0x01;
}
}小生文采拙劣，多多包涵！
欢迎大家讨论！