按住一个独立按键不松手的连续步进触发。

张衍波 · 发表于 2015-6-10 08:27:23

第十二节：按住一个独立按键不松手的连续步进触发。

开场白：
上一节讲了同一个按键短按与长按的区别触发功能，这节要教会大家两个知识点：
第一个知识点：如何在上一节的基础上，略作修改，就可以实现按住一个独立按键不松手的连续步进触发。
第二个知识点：在单片机的C语言编译器中，当无符号数据0减去1时，就会溢出，变成这个类型数据的最大值。比如是unsigned int类型的0减去1就等于65535(0xffff),unsigned char类型的0减去1就等于255(0xff)。这个常识经常要用在判断数据临界点的地方。比如一个数最大值是20，最小值是0。这个数据一直往下减，当我们发现它突然大于20的时候，就知道它溢出了，这个时候要及时把它赋值成0就达到我们的目的。

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：两个独立按键S1和S5，S1键作为加键。S5键做为减键。每按一次S1键则被设置参数uiSetNumber自加1。如果按住S1键不松手超过1秒钟，被设置参数uiSetNumber以每0.25秒的时间间隔往上自加1，一直加到20为止。每按一次S5键则被设置参数uiSetNumber自减1。如果按住S5键不松手超过1秒钟，被设置参数uiSetNumber以每0.25秒的时间间隔往下自减1，一直减到0为止。当被设置参数uiSetNumber小于10的时候，LED灯灭；当大于或者等于10的时候，LED灯亮。

（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

#define const_key_time1  20 //按键去抖动延时的时间
#define const_key_time2  20 //按键去抖动延时的时间

#define const_time_0_25s  111 //0.25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

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(); //按键扫描函数放在定时中断里
void led_run();  //led灯的应用程序

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

sbit led_dr=P3^5;  //LED的驱动IO口

unsigned char ucKeySec=0; //被触发的按键编号

unsigned int  uiKeyTimeCnt1=0; //按键去抖动延时计数器
unsigned int  uiKeyCtntyCnt1=0;  //按键连续触发的间隔延时计数器
unsigned char ucKeyLock1=0; //按键触发后自锁的变量标志

unsigned int  uiKeyTimeCnt2=0; //按键去抖动延时计数器
unsigned int  uiKeyCtntyCnt2=0;  //按键连续触发的间隔延时计数器
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

unsigned int  uiSetNumber=0; //设置的数据

void main()
  {
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
   key_service(); //按键服务的应用程序
         led_run();  //led灯的应用程序
}

}

void led_run()  //led灯的应用程序
{
if(uiSetNumber<10)  //如果被设置的参数uiSetNumber小于10，LED灯则灭。否则亮。
{
   led_dr=0;  //灭
}
else
{
   led_dr=1;  //亮
}
}

void key_scan()//按键扫描函数放在定时中断里
{
/* 注释一：
* 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,去抖动延时计数器，以及时间间隔延时计数器一直被清零。
* 第二步：一旦有按键被按下，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：如果此时触发了一次按键后，一直不松手，去抖动延时计时器继续累加，直到超过了1秒钟。进入连续触发模式的程序
* 第五步：在连续触发模式的程序中，连续累加延时计数器开始累加，每0.25秒就触发一次。
* 第六步：等按键松开后，自锁标志ucKeyLock1和两个延时计时器及时清零，为下一次自锁做准备。
*/
  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
   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。
   uiKeyCtntyCnt1=0; //连续累加的时间间隔延时计数器清零
  }
  else if(ucKeyLock1==0)//有按键按下，且是第一次被按下
  {
   uiKeyTimeCnt1++; //累加定时中断次数
   if(uiKeyTimeCnt1>const_key_time1)
   {
      uiKeyTimeCnt1=0;
      ucKeyLock1=1;  //自锁按键置位,避免一直触发
      ucKeySec=1; //触发1号键
   }
  }
  else if(uiKeyTimeCnt1<const_time_1s) //按住累加到1秒
  {
   uiKeyTimeCnt1++;
  }
  else  //按住累加到1秒后仍然不放手，这个时候进入有节奏的连续触发
  {
   uiKeyCtntyCnt1++; //连续触发延时计数器累加
      if(uiKeyCtntyCnt1>const_time_0_25s)  //按住没松手，每0.25秒就触发一次
      {
         uiKeyCtntyCnt1=0; //
      ucKeySec=1; //触发1号键
      }

  }

  if(key_sr2==1)
  {
   ucKeyLock2=0;
   uiKeyTimeCnt2=0;
      uiKeyCtntyCnt2=0;
  }
  else if(ucKeyLock2==0)
  {
   uiKeyTimeCnt2++; //累加定时中断次数
   if(uiKeyTimeCnt2>const_key_time2)
   {
      uiKeyTimeCnt2=0;
      ucKeyLock2=1;
      ucKeySec=2;    //触发2号键
   }
  }
  else if(uiKeyTimeCnt2<const_time_1s)
  {
   uiKeyTimeCnt2++;
  }
  else
  {
   uiKeyCtntyCnt2++;
      if(uiKeyCtntyCnt2>const_time_0_25s)
      {
         uiKeyCtntyCnt2=0;
               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号键连续加键  对应朱兆祺学习板的S1键
            uiSetNumber++; //被设置的参数连续往上加
                        if(uiSetNumber>20) //最大是20
                        {
                        uiSetNumber=20;
                        }
            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号键连续减键  对应朱兆祺学习板的S5键
/* 注释二：
* 在单片机的C语言编译器中，当无符号数据0减去1时，就会溢出，变成这个类型数据的最大值。
* 比如是unsigned int的0减去1就等于65535(0xffff),unsigned char的0减去1就等于255(0xff)
*/
            uiSetNumber--; //被设置的参数连续往下减
                        if(uiSetNumber>20) //最小是0.为什么这里用20?因为0减去1就是溢出变成了65535(0xffff)
                        {
                        uiSetNumber=0;
                        }
            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

  key_scan(); //按键扫描函数

  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。
  led_dr=0;  //LED灯灭

  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：
本程序可以有节奏地快速往上加或者快速往下减。假如被设置数据的范围不是20，而是1000。如果按0.25秒的节奏往上加，那不是累死人了?如果直接把0.25秒的节奏调快到0.01秒，那么到达999的时候，还来不及松手就很容易超过头，不好微调。有没有完整的方案解决这个问题？当然有。欲知详情，请听下回分解-----按住一个独立按键不松手的加速匀速触发。
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