学习笔记|按键原理|消抖|按键点灯的4种模式|STC32G单片机视频开发教程（冲哥）|第7集
本帖最后由 打酱油的工程师 于 2023-8-18 15:00 编辑第6课（下）课后练习解答：SOS求救灯光编写
求救信号原理
来源：爱问知识人:sos用灯光怎么表示
三短三长三短 SOS作为世界上通用的求救信号，如果用灯光信号来表示，三短亮代表字母S，三长亮代表字母O，再接着的三短亮代表S。 灯的长亮时间是短亮时间的三倍，而短亮时间则与LED两次点亮的间隔时间相同，字母与下一个字母间也有三倍短亮时间的熄灭间隔。
冲哥代码及解析
分模块设计：
math.h：
#ifndef __MATH_H//if no define
#define __MATH_H
#include "stc.h" //调用头文件，具体引用路径根据options选择的调用路径而定
#include "usb.h"
#define MAIN_Fosc 24000000UL //定义一个IRC系统时钟
intAdd( int parm1,int parm2); //加法
intSub( int parm1,int parm2); //减法
intMul( int parm1,int parm2); //乘法
void SOS_Led(void);
void delay_ms(u16 ms); //unsigned int
#endif
math.c:
增加函数定义：
#include "math.h"
intAdd( int parm1,int parm2)
{
return parm1 + parm2;
}
intSub( int parm1,int parm2)
{
return parm1 - parm2;
}
intMul( int parm1,int parm2)
{
return parm1 * parm2;
}
void SOS_Led(void)
{
P60 = 0; //点亮
delay_ms(200);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(200);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(200);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(200);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(200);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(200);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(500);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(500);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(500);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(500);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(500);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(500);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(200);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(200);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(200);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(200);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(200);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(200);
delay_ms(3000);
}
void delay_ms(u16 ms) //unsigned int
{
u16 i;
do
{
i = MAIN_Fosc/6000;
while(--i);
}while(--ms);
}
在主程序demo.c中：#include "math.h"，并在主函数体main()函数中直接调用：SOS_Led()实现SOS功能。 首先，将void SOS_Led(void)和void delay_ms(u16 ms)的函数声明放在头文件math.h中：
然后，将void SOS_Led(void)和void delay_ms(u16 ms)的函数定义移至math.c中：
delay函数中用到MAIN_Fosc，需增加。在main.c中：
#define MAIN_Fosc 24000000UL//#define 名称 需要定义的内容
while主程序部分
<blockquote><font color="#000123">while(1)<span style="white-space:pre"> </span>//死循环</font>
正常编译，开始闪灯。
按键点灯（下）
1.按键的原理
虽然按键长得千奇百怪，但是本质就是两个引脚之间的通断。
https://picx.zhimg.com/80/v2-d82273f73ad41d3ba0d5c1b82833e21a_720w.jpg?source=d16d100b
有的是按下之后两个引脚导通； 有的是按键之后两个引脚断开。 原理图：
https://pica.zhimg.com/80/v2-fe689c898d855493e40ffba19f244fc6_720w.jpg?source=d16d100b
有一个上拉电阻，如果说这个按键没有按下。这是一个完整的断开的信号。 单片机3.2引脚连接到了一个VCC。VCC通过R10,R82流进P3.2 INT0的IO口。按键按下后，电阻后段接GND,导线处 各个位置都是0V,R10是限流电阻，保护IO口。分析下来，没按下时是高电平，按下检测到低电平。 可以通过以上办法去判断按键有无按下。
Tips：按键消抖
假定：按键SW17松开，P3.2高电平，按键按下，P3.2是低电平。 按键属于机械，机械开关他按下弹起的时候，会有一个震动，震动时间的见下图：
https://pica.zhimg.com/80/v2-c89364fbce35570968317cf5ab5e4a99_720w.jpg?source=d16d100b
低电平10ms以后，再检测，如果还是低电平，则判断为低电平，10ms就是需要处理的消抖时间。 按下和松开的过程中，电压都会有上下波动的过程。
2.按键的代码实现过程
示例代码1：
if( KEY == 0 )
{
Delay_ms(10);
if( KEY == 0 )
{
执行功能
}
}
示例代码2：
if( KEY == 0 )
{
Delay_ms(10);
if( KEY == 0 )
{
while(KEY == 0);
执行功能
}
}
复制模板工程文件夹1.C-Printf，并更名为：3.按键控制LED。 根据原理图，定义2个KEY：
#define KEY1 P32//定义一个按键引脚KEY1
#define KEY2 P33//定义一个按键引脚KEY2
复制Delay_ms函数,并声明。 增加控制代码：
<blockquote>if( KEY1 == 0 )
串口打印输出
https://picx.zhimg.com/80/v2-1efc5f3178e7c30813742653a2afd5a5_720w.jpg?source=d16d100b
3.按键的应用
[*]3.1按键按下LED点亮，松开熄灭 增加代码P22 = 0和P23 = 0可以实现点亮，但松开按钮后不熄灭。 还需要增加判断,实现松开熄灭,板载的原有指示灯同状态亮灭: 完整代码：
if( KEY1 == 0 )
{
Delay_ms(10);
if( KEY1 == 0 )
{
printf("按键P32已经按下!\r\n");
P22 = 0;
}
}
else //如果没有按下
{
P22 = 1;
}
if( KEY2 == 0 )
{
Delay_ms(10);
if( KEY2 == 0 )
{
printf("按键P33已经按下!\r\n");
P23 = 0;
}
}
else //如果没有按下
{
P23 = 1;
}
[*]3.2按键按下LED熄灭，松开点亮 将P22,P23口的电平掉转（使用取反~操作即可），实现松开点亮,与板载的原有指示灯状态相反。 实现代码：
if( KEY1 == 0 )
{
Delay_ms(10);
if( KEY1 == 0 )
{
printf("按键P32已经按下!\r\n");
P22 =0;//实现按下点亮，抬起熄灭
//P22 = !0;//取反操作实现按下熄灭，抬起点亮
}
}
else //如果没有按下
{
P22 =1;
//P22 = !1; //取反操作实现按下熄灭，抬起点亮
}
if( KEY2 == 0 )
{
Delay_ms(10);
if( KEY2 == 0 )
{
printf("按键P33已经按下!\r\n");
P23 =0;//实现按下点亮，抬起熄灭
//P23 = !0;//取反操作实现按下熄灭，抬起点亮
}
}
else //如果没有按下
{
P22 =1;
//P23 = !1; //取反操作实现按下熄灭，抬起点亮
}
[*]3.3按键按下一次，LED状态改变一次 初步想法是按下则IO状态取反，P23 =!P23; 按下后，等的状态不对。需要增加延时：Delay_ms(200); //防止检测太快 但长按按钮（一直保持按下），发现LED闪烁。需要增加只执行1次的限制代码：
printf("按键P33已经按下!\r\n");
P23 =!P23; //LED取反1次
while( KEY2 == 0 ) //如果按键一直是按下，一直空循环，实现只执行1次
{
}
能不能修改为松开再执行？类似应用于手册侧边的长按，看代码：
while( KEY2 == 0 ) //如果按键松开，则结束空循环，则执行以下程序
{
}
printf("按键P33已经松开!\r\n");
P23 =!P23; //LED取反1次
[*]3.4按键按下一次，LED往左边走一个（流水灯效果）。 操作一组灯，以P2为例： 我们写成16进制的写法：P2 = 0xFE;//1111 1110 设定初始状态。
https://picx.zhimg.com/80/v2-394634ec18f3f0b5700542d16b80a900_720w.jpg?source=d16d100b
初始状态下，先是最右侧点亮，1111 1101 左移1位，第二个灯点亮，右侧是末位，补0，则第1,2个都点亮，1111 1100，依次变化 只想亮一个灯，则需要+1操作，变成：1111 1101 仅第2个灯点亮. 这里采用单独变量进行计算，得到某次按键后的P2口状态，赋值：
u8 LED_Data = 0XFD; //8个2进制位的变量
P2 = LED_Data;//1111 1110 设定初始状态
控制代码：
if( KEY2 == 0) //判断按键有没有按下
{
Delay_ms(10);
if( KEY2 == 0 ) //按键确实按下了
{
printf("按键P33已经按下,led左移一个\r\n");
LED_Data = ( (LED_Data<<1) +1 ); //本来是直接输出P2，先计算，后输出
if( LED_Data == 0xFF )
LED_Data = 0xFD;
P2 = LED_Data;
while(KEY2 == 0); //如果按键一直是按下的，一直执行while
//while函数体如果无实际执行需要，即花括号内为空，可以直接跟;结束语句，
// {
//
// }
}
}
注意：while函数体如果仅用于判断，无实际代码执行需要，即花括号内为空，可以直接跟“;”结束语句。
STC-ISP串口工具设置 为了简化串口输出数据，可以进行串口工具的简化设置，至显示程序发送字符：
https://picx.zhimg.com/80/v2-d37fc65836f1aa6feed10ecc21f570f9_720w.jpg?source=d16d100b
作业：实现P32(KEY1)按下一次以后，灯向右移动一个。
[*]4.数组的使用 数组使用分为如下两步 1.定义 类型 名称[长度] = { 数值 }；
https://pic1.zhimg.com/80/v2-607c66f15e1bfd2165a2a7a3ec4087dc_720w.jpg?source=d16d100b
编辑
在这里插入图片描述
例如要实现流水灯，几个状态如下： 1111 11100XFE 1111 11010XFD 1111 10110XFB 1111 01110XF7 1110 11110XEF 1101 11110XDF 1011 11110XBF 0111 11110X7F 要实现流水灯，可以直接输出以上状态。
例如，在主while循环的最后一行加入测试代码：
P2 = 0XFB; Delay_ms(500);
P2 = 0XF7; Delay_ms(500);
P2 = 0XEF; Delay_ms(500);
P2 = 0XDF; Delay_ms(500);
P2 = 0XBF; Delay_ms(500);
P2 = 0X7F; Delay_ms(500);
效果：由右往左的流水灯，每次点亮500ms，依次点亮。 2.使用 赋值：名称[索引] = 数值 以实现上述的流水灯为例，数据为：0XFB，无符号8位，索引（总数据量）为8，定义数据为：
u8 LED_DataTab = {0XFE,0XFD,0XFB,0XF7,0XEF,0XDF,0XBF,0X7F};
竖向列选择文本：光标选中待选字符的左侧，按住alt+shift，拖选中要求选择的行，列，反显后可以复制。 利用变量num实现流水灯：
P2 = LED_DataTab; Delay_ms(500);//1111 01110XF7
num++;
以上代码实现了1次流水灯，然后就全亮了。 排查问题，为什么呢：num++是有范围的，需要限定：
if(num > 7) num = 1; //num最大只能是7，到7后从1开始，回到最右边。
可以通过修改LED_DataTab数组值的方式，实现点灯控制，如赋值：LED_DataTab = 0XFD;
则第3次还是点亮第1个灯。 可以随意改变数据实现花式点灯。
总结
1.学会按键的用法 2.掌握数组
课后练习：按下按键，切换LED输出不同的效果。
4个灯4个灯的亮，或者3个灯，3个灯的亮，2个2个的往左移等等。熟练实现按键功能的代码编写。
学到了
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