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快速掌握单片机编程框架:实用技巧与关键知识点
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更新于2024-07-17
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本文档是一份旨在指导初学者理解并掌握单片机编程基础的手把手教程。作者吴坚鸿强调,学习单片机程序框架不必陷入传统的误区。首先,新手往往担心记忆复杂的寄存器,实际上,不需要死记硬背,遇到需要配置时,参考他人代码或查阅数据手册更为实用。寄存器主要用于存储和控制单片机内部状态,理解其作用和功能即可,无需过度记忆。 其次,汇编语言的学习并非必须,除非特定需求,大部分情况下C语言就足够应对单片机项目开发。C语言虽有复杂的概念如指针、函数参数和数据结构,但只需掌握基本的控制结构(如switch、if/else、while、for、赋值语句等)、运算符、逻辑关系符和基本数据类型,就能实现大多数功能。高级功能其实都是这些基本元素的组合,深入理解基本原理后,学习高级特性会更为轻松。 至于精确时间计算,吴坚鸿建议避免过分关注公式细节,因为单片机的时间精度受限于硬件,试图通过精确公式获得高精度计时并不现实。正确的态度是从实际需求出发,理解和使用单片机提供的定时器功能,而不是追求理论上的绝对精确。 最后,作者鼓励初学者从简单入手,通过实践掌握基本的编程技巧,随着时间的推移和经验积累,逐渐拓展到更高级的功能。同时,通过裸机编程实践,逐步理解底层工作原理,这样不仅能增强对单片机的理解,还能提高编写操作系统等复杂系统的信心。这份教程强调的是以实践和应用为导向的学习方法,而非单纯的记忆理论知识。
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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;
tyw藏书
}
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。
(未完待续,下节更精彩,不要走开哦)
第六节:在主函数中利用累计主循环次数来实现独立按键的检测。
开场白:
上一节讲了多任务中蜂鸣器驱动程序的框架,这节继续利用多任务处理的方式,在主函数中
利用累计主循环次数来实现独立按键的检测。要教会大家四个知识点:
第一点:独立按键的驱动程序框架。
第二点:用累计主循环次数来实现去抖动的延时。
第三点:灵活运用防止按键不松手后一直触发的按键自锁标志。
第四点:在按键去抖动延时计时中,添加一个抗干扰的软件监控判断。一旦发现瞬间杂波干
扰,马上把延时计数器清零。这种方法是我在复杂的工控项目中总结出来的。以后凡是用到
开关感应器的地方,都可以用类似的方法实现软件上的抗干扰处理。
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:
view plaincopy to clipboardprint?
#include "REG52.H"
#define const_voice_short 40 // 蜂鸣器短叫的持续时间
tyw藏书
/* 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主循环次数的时间。
*/
#define const_key_time1 500 // 按键去抖动延时的时间
#define const_key_time2 500 // 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 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 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
}
}
tyw藏书
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,去抖动延时计数器开始累加,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,这个时候马上又把延时计数器 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
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
{
++uiKeyTimeCnt1; // 延时计数器
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
}
}
if(key_sr2==1)
{
ucKeyLock2=0;
uiKeyTimeCnt2=0;
}
else if(ucKeyLock2==0)
{
++uiKeyTimeCnt2;
if(uiKeyTimeCnt2>const_key_time2)
tyw藏书
{
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(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。
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