蜂鸣器的驱动程序。

张衍波 · 发表于 2015-6-10 08:19:42

上一节讲了利用累计定时中断次数实现LED灯闪烁，这个例子同时也第一次展示了我最完整的实战程序框架：用switch语句实现状态机，外加定时中断。这个框架看似简单，实际上就是那么简单。我做的所有开发项目都是基于这个简单框架，但是非常好用。上一节只有一个单任务的LED灯在闪烁，这节开始，我们多增加一个蜂鸣器报警的任务，要教会大家四个知识点：
第一点：蜂鸣器的驱动程序框架编写。
第二点：多任务处理的程序框架。
第三点：如何控制蜂鸣器声音的长叫和短叫。
第四点：如何知道1秒钟需要多少个定时中断，也就是如何按比例修正时间精度。

具体内容，请看源代码讲解。

（1）硬件平台：基于朱兆祺51单片机学习板。

（2）实现功能：同时跑两个任务，第一个任务让一个LED灯1秒钟闪烁一次。第二个任务让蜂鸣器在前面3秒发生一次短叫报警，在后面6秒发生一次长叫报警，反复循环。

（3）源代码讲解如下：

#include "REG52.H"

/* 注释一：
* 如何知道1秒钟需要多少个定时中断？
* 这个需要编写一段小程序测试，得到测试的结果后再按比例修正。
* 步骤：
* 第一步：在程序代码上先写入1秒钟大概需要200个定时中断。
* 第二步：基于以上1秒钟的基准，编写一个60秒的简单测试程序(如果编写超过
* 60秒的时间，这个精度还会更高)。比如，编写一个用蜂鸣器的声音来识别计时的
* 起始和终止的测试程序。
* 第三步：把程序烧录进单片机后，上电开始测试，手上同步打开手机里的秒表。
*       如果单片机仅仅跑了27秒。
* 第四步：那么最终得出1秒钟需要的定时中断次数是:const_time_1s=(200*60)/27=444
*/
#define const_time_05s 222 //0.5秒钟的时间需要的定时中断次数
#define const_time_1s 444 //1秒钟的时间需要的定时中断次数
#define const_time_3s 1332 //3秒钟的时间需要的定时中断次数
#define const_time_6s 2664 //6秒钟的时间需要的定时中断次数

#define const_voice_short  40 //蜂鸣器短叫的持续时间
#define const_voice_long 200  //蜂鸣器长叫的持续时间

void initial_myself();
void initial_peripheral();
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
void led_flicker();
void alarm_run();
void T0_time();  //定时中断函数

sbit beep_dr=P2^7; //蜂鸣器的驱动IO口
sbit led_dr=P3^5;  //LED灯的驱动IO口

unsigned char ucLedStep=0; //LED灯的步骤变量
unsigned int  uiTimeLedCnt=0; //LED灯统计定时中断次数的延时计数器

unsigned char ucAlarmStep=0; //报警的步骤变量
unsigned int  uiTimeAlarmCnt=0; //报警统计定时中断次数的延时计数器

unsigned int  uiVoiceCnt=0;  //蜂鸣器鸣叫的持续时间计数器

void main()
  {
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
   led_flicker();  //第一个任务LED灯闪烁
      alarm_run(); //第二个任务报警器定时报警
}

}

void led_flicker() //第三区 LED闪烁应用程序
{

  switch(ucLedStep)
  {
   case 0:

         if(uiTimeLedCnt>=const_time_05s) //时间到
         {
         uiTimeLedCnt=0; //时间计数器清零
         led_dr=1; //让LED亮
         ucLedStep=1; //切换到下一个步骤
         }
         break;
   case 1:
         if(uiTimeLedCnt>=const_time_05s) //时间到
         {
            uiTimeLedCnt=0; //时间计数器清零
            led_dr=0; //让LED灭
            ucLedStep=0; //返回到上一个步骤
         }
         break;
  }

}

void alarm_run() //第三区报警器的应用程序
{

  switch(ucAlarmStep)
  {
   case 0:

         if(uiTimeAlarmCnt>=const_time_3s) //时间到
         {
         uiTimeAlarmCnt=0; //时间计数器清零
/* 注释二：
* 只要变量uiVoiceCnt不为0，蜂鸣器就会在定时中断函数里启动鸣叫，并且自减uiVoiceCnt
* 直到uiVoiceCnt为0时才停止鸣叫。因此控制uiVoiceCnt变量的大小就是控制声音的长短。
*/
         uiVoiceCnt=const_voice_short;  //蜂鸣器短叫
         ucAlarmStep=1; //切换到下一个步骤
         }
         break;
   case 1:
         if(uiTimeAlarmCnt>=const_time_6s) //时间到
         {
            uiTimeAlarmCnt=0; //时间计数器清零
            uiVoiceCnt=const_voice_long;  //蜂鸣器长叫
            ucAlarmStep=0; //返回到上一个步骤
         }
         break;
  }

}

void T0_time() interrupt 1
{
  TF0=0;  //清除中断标志
  TR0=0; //关中断

  if(uiTimeLedCnt<0xffff)  //设定这个条件，防止uiTimeLedCnt超范围。
  {
   uiTimeLedCnt++;  //LED灯的时间计数器，累加定时中断的次数，
  }

  if(uiTimeAlarmCnt<0xffff)  //设定这个条件，防止uiTimeAlarmCnt超范围。
  {
   uiTimeAlarmCnt++;  //报警的时间计数器，累加定时中断的次数，
  }

/* 注释三：
* 为什么不把驱动蜂鸣器这段代码放到main函数的循环里去?
* 因为放在定时中断里，能保证蜂鸣器的声音长度是一致的，
* 如果放在main循环里，声音的长度就有可能受到某些必须
* 一气呵成的任务干扰，得不到及时响应，影响声音长度的一致性。
*/

  if(uiVoiceCnt!=0)
  {
   uiVoiceCnt--; //每次进入定时中断都自减1，直到等于零为止。才停止鸣叫
      beep_dr=0;  //蜂鸣器是PNP三极管控制，低电平就开始鸣叫。
  }
  else
  {
   ; //此处多加一个空指令，想维持跟if括号语句的数量对称，都是两条指令。不加也可以。
         beep_dr=1;  //蜂鸣器是PNP三极管控制，高电平就停止鸣叫。
  }

  TH0=0xf8; //重装初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
  TL0=0x2f;
  TR0=1;  //开中断
}

void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i=0;i<uiDelayLong;i++)
{
   for(j=0;j<500;j++)  //内嵌循环的空指令数量
      {
         ; //一个分号相当于执行一条空语句
      }
}
}

void initial_myself()  //第一区初始化单片机
{
  beep_dr=1; //用PNP三极管控制蜂鸣器，输出高电平时不叫。
  led_dr=0;  //LED灭

  TMOD=0x01;  //设置定时器0为工作方式1

  TH0=0xf8; //重装初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
  TL0=0x2f;

}
void initial_peripheral() //第二区初始化外围
{
  EA=1;    //开总中断
  ET0=1; //允许定时中断
  TR0=1; //启动定时中断

}

总结陈词：
本节程序已经展示了一个多任务处理的基本思路，假如要实现一个独立按键检测，能不能也按照这种思路来处理呢？欲知详情，请听下回分解-----在主函数中利用累计主循环次数来实现独立按键的检测。
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