芯启元 发表于 2026-6-29 15:57:38

15-ADC键盘扫描数码管显示键值和调整时间,STC32G144K246实验箱演示程序

15-ADC键盘扫描数码管显示键值和调整时间,STC32G144K246实验箱演示程序
主程序main.C代码如下(汇编版本在附件中):



/*---------------------------------------------------------------------*/
/* --- Web: www.STCAI.com ---------------------------------------------*/
/* --- BBS: www.STCAIMCU.com-----------------------------------------*/
/* 如果要在程序中使用此代码,请在程序中注明使用了STC的资料及程序      */
/*---------------------------------------------------------------------*/

/*************功能说明    **************

本例程基于STC32G144K246为主控芯片的实验箱进行编写测试。

使用Keil C251编译器,Memory Model推荐设置XSmall模式,默认定义变量在edata,单时钟存取访问速度快。

edata建议保留1K给堆栈使用,空间不够时可将大数组、不常用变量加xdata关键字定义到xdata空间。

用STC的MCU的IO方式驱动8位数码管。

显示效果为: 数码时钟.

使用Timer0的16位自动重装来产生1ms节拍,程序运行于这个节拍下,用户修改MCU主时钟频率时,自动定时于1ms.

左边4位LED显示时间(小时,分钟), 右边最后两位显示按键值.

ADC按键键码为1~16.

按键只支持单键按下, 不支持多键同时按下, 那样将会有不可预知的结果.

键按下超过1秒后,将以10键/秒的速度提供重键输出. 用户只需要检测KeyCode是否非0来判断键是否按下.

调整时间键:
键码1: 小时+.
键码2: 小时-.
键码3: 分钟+.
键码4: 分钟-.

下载时, 选择时钟 48MHz (用户可自行修改频率).

******************************************/

#include "..\..\comm\STC32G144K246.h"

typedef         unsigned char        u8;
typedef         unsigned int        u16;
typedef         unsigned long        u32;

/****************用户定义宏****************/

#define MAIN_Fosc       48000000UL
#define Timer0_Reload   (65536UL -(MAIN_Fosc / 1000))       //Timer 0 中断频率, 1000次/秒

#define DIS_DOT   0x20
#define DIS_BLACK   0x10
#define DIS_      0x11

/****************本地常量声明**************/

u8 code t_display[]={                     //标准字库
//   0    1    2    3    4    5    6    7    8    9    A    B    C    D    E    F
    0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,
//black-   H    J    K    L    N    o   P    U   t    G    Q    r   M    y
    0x00,0x40,0x76,0x1E,0x70,0x38,0x37,0x5C,0x73,0x3E,0x78,0x3d,0x67,0x50,0x37,0x6e,
    0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0x46};    //0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. -1

u8 code T_COM[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};      //位码

/****************本地变量声明**************/

u8LED8;      //显示缓冲
u8display_index;//显示位索引
bit B_1ms;          //1ms标志

u8ADC_KeyState,ADC_KeyState1,ADC_KeyState2,ADC_KeyState3; //键状态
u8ADC_KeyHoldCnt; //键按下计时
u8KeyCode;    //给用户使用的键码, 1~16有效
u8cnt10ms;

u8hour,minute,second; //RTC变量
u16 msecond;

/****************本地函数声明**************/

void CalculateAdcKey(u16 adc);
u16Get_ADC12bitResult(u8 channel); //channel = 0~15
void DisplayRTC(void);
void RTC(void);

/***************** 主函数 *********************/
void main(void)
{
    u8i;
    u16 j;

    EAXFR = 1; //扩展寄存器(XFR)访问使能
    CKCON = 0; //提高访问XRAM速度

    P0M1 = 0x00;   P0M0 = 0xff;   //设置为推挽输出
    P1M1 = 0x20;   P1M0 = 0x00;   //P1.5设置为高阻输入(ADC5)
    PAM1 = 0x00;   PAM0 = 0xff;   //设置为推挽输出

    P1IE &= ~0x20;//禁止ADC口数字信号输入,避免产生漏电流增加功耗

    display_index = 0;
   
    ADCTIM = 0x3f;                //设置 ADC 内部时序,ADC采样时间建议设最大值
    ADCCFG = 0x2f;                //设置 ADC 时钟为系统时钟/2/16
    ADC_CONTR = 0x80;   //使能 ADC 模块

    AUXR = 0x80;    //Timer0 set as 1T, 16 bits timer auto-reload,
    TH0 = (u8)(Timer0_Reload / 256);
    TL0 = (u8)(Timer0_Reload % 256);
    ET0 = 1;    //Timer0 interrupt enable
    TR0 = 1;    //Tiner0 run
    EA = 1;   //打开总中断
   
    for(i=0; i<8; i++)LED8 = 0x10; //上电消隐

    hour   = 12;    //初始化时间值
    minute = 0;
    second = 0;
    DisplayRTC();

    ADC_KeyState= 0;
    ADC_KeyState1 = 0;
    ADC_KeyState2 = 0;
    ADC_KeyState3 = 0;//键状态
    ADC_KeyHoldCnt = 0; //键按下计时
    KeyCode = 0;    //给用户使用的键码, 1~16有效
    cnt10ms = 0;

    while(1)
    {
      if(B_1ms)   //1ms到
      {
            B_1ms = 0;
            if(++msecond >= 1000)   //1秒到
            {
                msecond = 0;
                RTC();
                DisplayRTC();
            }
            if(msecond == 500)DisplayRTC();   //小时后的小数点做秒闪

            if(++cnt10ms >= 10) //10ms读一次ADC
            {
                cnt10ms = 0;
                j = Get_ADC12bitResult(5);//参数0~15,查询方式做一次ADC, 返回值就是结果, == 4096 为错误
                if(j < 4096)    CalculateAdcKey(j); //计算按键
            }

            if(KeyCode > 0)   //有键按下
            {
                LED8 = KeyCode / 10; //显示键码
                LED8 = KeyCode % 10; //显示键码

                if(KeyCode == 1)    //hour +1
                {
                  if(++hour >= 24)    hour = 0;
                  DisplayRTC();
                }
                if(KeyCode == 2)    //hour -1
                {
                  if(--hour >= 24)    hour = 23;
                  DisplayRTC();
                }
                if(KeyCode == 3)    //minute +1
                {
                  second = 0;
                  if(++minute >= 60)minute = 0;
                  DisplayRTC();
                }
                if(KeyCode == 4)    //minute -1
                {
                  second = 0;
                  if(--minute >= 60)minute = 59;
                  DisplayRTC();
                }
                KeyCode = 0;
            }
      }
    }
}

/********************** 显示时钟函数 ************************/
void DisplayRTC(void)
{
    if(hour >= 10)LED8 = hour / 10;
    else            LED8 = DIS_BLACK;
    LED8 = hour % 10;
    LED8 = minute / 10;
    LED8 = minute % 10;
    if(msecond >= 500)      LED8 |= DIS_DOT; //小时后的小数点做秒闪
}

/********************** RTC演示函数 ************************/
void RTC(void)
{
    if(++second >= 60)
    {
      second = 0;
      if(++minute >= 60)
      {
            minute = 0;
            if(++hour >= 24)    hour = 0;
      }
    }
}

//========================================================================
// 函数: u16 Get_ADC12bitResult(u8 channel)
// 描述: 查询法读一次ADC结果.
// 参数: channel: 选择要转换的ADC.
// 返回: 12位ADC结果.
// 版本: V1.0, 2012-10-22
//========================================================================
u16 Get_ADC12bitResult(u8 channel)//channel = 0~15
{
    ADC_CONTR = (ADC_CONTR & 0xf0) | channel; //设置ADC转换通道
    ADC_START = 1;//启动ADC转换
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();

    while(ADC_FLAG == 0);   //wait for ADC finish
    ADC_FLAG = 0;   //清除ADC结束标志
    return(((u16)ADC_RES << 8) | ADC_RESL);
}

/***************** ADC键盘计算键码 *****************************
电路和软件算法设计: Coody
本ADC键盘方案在很多实际产品设计中, 验证了其稳定可靠, 即使按键使用导电膜,都很可靠.
16个键,理论上各个键对应的ADC值为 (4096 / 16) * k = 256 * k, k = 1 ~ 16, 特别的, k=16时,对应的ADC值是4095.
但是实际会有偏差,则判断时限制这个偏差, ADC_OFFSET为+-偏差, 则ADC值在 (256*k-ADC_OFFSET) 与 (256*k+ADC_OFFSET)之间为键有效.
间隔一定的时间,就采样一次ADC,比如10ms.
为了避免偶然的ADC值误判, 或者避免ADC在上升或下降时误判, 使用连续3次ADC值均在偏差范围内时, ADC值才认为有效.
以上算法, 能保证读键非常可靠.
**********************************************/
#define ADC_OFFSET64
void CalculateAdcKey(u16 adc)
{
    u8i;
    u16 j;
   
    if(adc < (256-ADC_OFFSET))
    {
      ADC_KeyState = 0;   //键状态归0
      ADC_KeyHoldCnt = 0;
    }
    j = 256;
    for(i=1; i<=16; i++)
    {
      if((adc >= (j - ADC_OFFSET)) && (adc <= (j + ADC_OFFSET)))break;//判断是否在偏差范围内
      j += 256;
    }
    ADC_KeyState3 = ADC_KeyState2;
    ADC_KeyState2 = ADC_KeyState1;
    if(i > 16)ADC_KeyState1 = 0;//键无效
    else                        //键有效
    {
      ADC_KeyState1 = i;
      if((ADC_KeyState3 == ADC_KeyState2) && (ADC_KeyState2 == ADC_KeyState1) &&
         (ADC_KeyState3 > 0) && (ADC_KeyState2 > 0) && (ADC_KeyState1 > 0))
      {
            if(ADC_KeyState == 0)   //第一次检测到
            {
                KeyCode= i;   //保存键码
                ADC_KeyState = i;   //保存键状态
                ADC_KeyHoldCnt = 0;
            }
            if(ADC_KeyState == i)   //连续检测到同一键按着
            {
                if(++ADC_KeyHoldCnt >= 100) //按下1秒后,以10次每秒的速度Repeat Key
                {
                  ADC_KeyHoldCnt = 90;
                  KeyCode= i;   //保存键码
                }
            }
            else ADC_KeyHoldCnt = 0; //按下时间计数归0
      }
    }
}

/********************** 显示扫描函数 ************************/
void DisplayScan(void)
{
    PAOUT = ~T_COM;
    P0 = ~t_display];
    if(++display_index >= 8)    display_index = 0;//8位结束回0
}

/********************** Timer0 1ms中断函数 ************************/
void timer0 (void) interrupt 1
{
    DisplayScan();//1ms扫描显示一位
    B_1ms = 1;      //1ms标志
}


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