累计定时中断的次数来实现独立按键的检测。

张衍波

上一节讲了在主函数中利用累计主循环次数来实现独立按键的检测，但是它也有一个小小的不足，随着在主函数中任务量的增加，为了保证去抖动延时的时间一致性，要适当调整一下去抖动的时间阀值const_key_time1。如何解决这个问题呢？这一节教大家在主函数中利用累计定时中断的次数来实现独立按键的检测，可以有效地避免这个问题。要教会大家一个知识点：如何在上一节的基础上，略作修改，就可以在主函数中，利用累计定时中断的次数来实现去抖动的延时。

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。用矩阵键盘中的S1和S5号键作为独立按键，记得把输出线P0.4一直输出低电平，模拟独立按键的触发地GND。

（2）实现功能：有两个独立按键，每按一个独立按键，蜂鸣器发出“滴”的一声后就停。

（3）源代码讲解如下：
#include "REG52.H"

#define const_voice_short  40   //蜂鸣器短叫的持续时间


/* 注释一：
* 调整抖动时间阀值的大小，可以更改按键的触发灵敏度。
* 去抖动的时间本质上等于累计定时中断次数的时间。
*/
#define const_key_time1  30    //按键去抖动延时的时间
#define const_key_time2  30    //按键去抖动延时的时间

void initial_myself();   
void initial_peripheral();
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
void T0_time();  //定时中断函数
void key_service(); //按键服务的应用程序
void key_scan(); //按键扫描函数

sbit key_sr1=P0^0; //对应朱兆祺学习板的S1键
sbit key_sr2=P0^1; //对应朱兆祺学习板的S5键
sbit key_gnd_dr=P0^4; //模拟独立按键的地GND，因此必须一直输出低电平

sbit beep_dr=P2^7; //蜂鸣器的驱动IO口

unsigned char ucKeySec=0;   //被触发的按键编号

unsigned char ucKeyStartFlag1=0; //启动定时中断计数的开关
unsigned int  uiKeyTimeCnt1=0; //按键去抖动延时计数器
unsigned char ucKeyLock1=0; //按键触发后自锁的变量标志

unsigned char ucKeyStartFlag2=0; //启动定时中断计数的开关
unsigned int  uiKeyTimeCnt2=0; //按键去抖动延时计数器
unsigned char ucKeyLock2=0; //按键触发后自锁的变量标志

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)  
   {
       key_scan(); //按键扫描函数
       key_service(); //按键服务的应用程序
   }

}

void key_scan()//按键扫描函数
{  
/* 注释二：
* 独立按键扫描的详细过程：
* 第一步：平时没有按键被触发时，按键的自锁标志,计时器开关和去抖动延时计数器一直被清零。
* 第二步：一旦有按键被按下，启动计时器，去抖动延时计数器开始在定时中断函数里累加，在还没累加到
*         阀值const_key_time1时，如果在这期间由于受外界干扰或者按键抖动，而使
*         IO口突然瞬间触发成高电平，这个时候马上停止计时，并且把延时计数器uiKeyTimeCnt1
*         清零了,这个过程非常巧妙，非常有效地去除瞬间的杂波干扰。这是我实战中摸索出来的。
*         以后凡是用到开关感应器的时候，都可以用类似这样的方法去干扰。
* 第三步：如果按键按下的时间超过了阀值const_key_time1，则触发按键，把编号ucKeySec赋值。
*         同时，马上把自锁标志ucKeyLock1置位，防止按住按键不松手后一直触发。
* 第四步：等按键松开后，自锁标志ucKeyLock1及时清零，为下一次自锁做准备。
* 第五步：以上整个过程，就是识别按键IO口下降沿触发的过程。
*/
  if(key_sr1==1)//IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位
  {
     ucKeyLock1=0; //按键自锁标志清零
         ucKeyStartFlag1=0; //停止计数器
         uiKeyTimeCnt1=0;//按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙，是我实战中摸索出来的。      
  }
  else if(ucKeyLock1==0)//有按键按下，且是第一次被按下
  {
         ucKeyStartFlag1=1; //启动计数器
     if(uiKeyTimeCnt1>const_key_time1)
     {
                 ucKeyStartFlag1=0; //停止计数器
        uiKeyTimeCnt1=0;
        ucKeyLock1=1;  //自锁按键置位,避免一直触发
        ucKeySec=1;    //触发1号键
     }
  }

  if(key_sr2==1)
  {
     ucKeyLock2=0;
         ucKeyStartFlag2=0; //停止计数器
         uiKeyTimeCnt2=0;
  }
  else if(ucKeyLock2==0)
  {
         ucKeyStartFlag2=1; //启动计数器
     if(uiKeyTimeCnt2>const_key_time2)
     {
            ucKeyStartFlag2=0; //停止计数器
        uiKeyTimeCnt2=0;
        ucKeyLock2=1;
        ucKeySec=2;     //触发2号键
     }
  }

}


void key_service() //第三区 按键服务的应用程序
{
  switch(ucKeySec) //按键服务状态切换
  {
    case 1:// 1号键 对应朱兆祺学习板的S1键

              uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
              ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
          break;        
    case 2:// 2号键 对应朱兆祺学习板的S5键

              uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
              ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
          break;                    
  }               
}



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


  if(ucKeyStartFlag1==1)//启动计数器
  {
     if(uiKeyTimeCnt1<0xffff)  //防止计数器超范围
         {
            uiKeyTimeCnt1++;
         }
  }

   if(ucKeyStartFlag2==1)//启动计数器
  {
     if(uiKeyTimeCnt2<0xffff) //防止计数器超范围
         {
            uiKeyTimeCnt2++;
         }
  }

  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
{
/* 注释三：
* 矩阵键盘也可以做独立按键，前提是把某一根公共输出线输出低电平，
* 模拟独立按键的触发地，本程序中，把key_gnd_dr输出低电平。
* 朱兆祺51学习板的S1和S5两个按键就是本程序中用到的两个独立按键。
*/
  key_gnd_dr=0; //模拟独立按键的地GND，因此必须一直输出低电平


  beep_dr=1; //用PNP三极管控制蜂鸣器，输出高电平时不叫。


  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在主函数中，利用累计定时中断次数来实现独立按键的检测。这种方法我也经常在实战用应用，但是如果在某些项目中，需要在主函数里间歇性地执行一些一气呵成的耗时任务，这种方法就不是很实用，因为当主函数正在处理一气呵成的耗时任务时，这个时候如果有按键按下来，就有可能没有及时被响应到而遗漏了。那有什么方法可以解决这类项目中遇到的问题?欲知详情，请听下回分解-----在定时中断函数里执行独立按键的扫描程序。
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