51单片机学习笔记:基于状态机的按键对时程序(短按,长按,连发)
程序员文章站
2022-06-01 14:29:16
...
之前的电子钟程序中,用的按键消抖处理方法是10ms的延时,这种方法效率比较低
所以现在利用状态机原理重写一下,效率很高啊
4个独立按键中用到3个,
keys5用于切换对时分秒等状态,keys2是减小数值,keys3是增加数值
同时可以判断按键的"短按,长按,连发"等功能
小于2秒视为短按,
大于2秒视为长按,
在长按状态下每0.2秒自动连发一次, 这样对时的时候就不用按N次了
欢迎一起交流,qq 102351263 验证码 iteye
程序分很多个文件 ,Keil uVision4 打包
#include "MY51.H"
#include "keyScan.h"
#include "smg.h"
#include "myClock.h"
void show(); //数码管显示
extern s8 shi;
extern s8 fen;
extern s8 miao;
extern u8 changeTimeFlag;
extern u8 timeMultipleFlag;
void main()
{
startT0(10,100); //开T0启定时器 10毫秒*100=1秒
while(1)
{
show();
}
}
void T0_Work() //T0定时器调用的工作函数
{
u8 key_stateValue;
u8* pKeyValue;
*pKeyValue=0;
key_stateValue=read_key(pKeyValue);
if(timeMultipleFlag) //到1秒了
{
timeMultipleFlag=0; //标志清零
clock(); //走时,秒++
}
if( (return_keyPressed==key_stateValue)&&(*pKeyValue==KEYS5_VALUE) )
{ //短按keyS5时改变对时状态
changeTimeState(); //改变changeTimeFlag的3种状态,分别修改时或分或秒
}
if((return_keyPressed==key_stateValue)||(key_stateValue&return_keyAuto) )
{ //短按s2或s3可加减响应数值,长按keyS2或keyS3时每0.1秒加减一次数值
if(changeTimeFlag) //changeTimeFlag不为0时,允许修改
{
if(KEYS2_VALUE == *pKeyValue)
{
changeTime(TRUE); //KEYS2,秒++
}
if(KEYS3_VALUE == *pKeyValue)
{
changeTime(FALSE); //KEYS3,秒--
}
}
}
}
void show() //显示时钟
{
u8 oneWela,twoWela,threeWela,foreWela,fiveWela,sixWela; //oneWela是最左边的数码管
sixWela =miao%10;
fiveWela=miao/10;
foreWela=fen%10;
threeWela=fen/10;
twoWela=shi%10;
oneWela=shi/10;
displaySMG(oneWela,twoWela,threeWela,foreWela,fiveWela,sixWela,0xf5); //0xf5是小数点的位置
}
#ifndef _MY51_H #define _MY51_H #include <reg52.h> #include <math.h> #include <intrins.h> #include "mytype.h" #define high 1 //高电平 #define low 0 //低电平 #define led P1 //灯总线控制 sbit led0=P1^0; //8个led灯,阴极送低电平点亮 sbit led1=P1^1; sbit led2=P1^2; sbit led3=P1^3; sbit led4=P1^4; sbit led5=P1^5; sbit led6=P1^6; sbit led7=P1^7; sbit lcdEN=P3^4; //液晶通讯使能端en,高脉冲有效 sbit lcdRS=P3^5; //液晶第4脚,RS,低电平是指令模式,高电平是数据模式 //sbit lcdR/W //液晶第5脚,低电平是写入模式,因为我们只写不读,所以接地 sbit csda=P3^2; //DAC0832模数转换cs口 sbit adwr=P3^6; //ADC0804这个同DAC0832 sbit dawr=P3^6; sbit adrd=P3^7; //ADC0804 sbit beep=P2^3; //蜂鸣器 void delayms(u16 ms); void T0_Work(); void startT0(u32 ms,u16 t_multiple); /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// #endif
#include "MY51.h"
u8 TH0Cout=0 ; //初值
u8 TL0Cout=0 ;
u16 T0IntCout=0; //中断计数
u16 timeMultiple=0; //中断复用时间的倍数
u8 timeMultipleFlag=0; //中断时间复用置位标志
void delayms(u16 ms) //软延时函数
{
u16 i,j;
for(i=ms;i>0;i--)
{
for(j=113;j>0;j--)
{}
}
}
//开启定时器,定时完成后需要手动关闭TR0,否则将循环定时
//参数一是定时的毫秒数,参数二是定时的倍率数(定时复用)
void startT0(u32 ms,u16 t_multiple) //定时器初始化设定
{
u32 N=11059.2*ms/12; //定时器总计数值
TH0Cout =(65536-N)/256; //装入计时值零头计数初值
TL0Cout =(65536-N)%256;
timeMultiple=t_multiple;
TMOD=TMOD | 0x01; //设置定时器0的工作方式为1
EA =OPEN; //打开总中断
ET0=OPEN; //打开定时器中断
TH0=TH0Cout; //定时器装入初值
TL0=TL0Cout;
TR0=START; //启动定时器
}
/* 方法二,此方法用于长时间的定时,以利于减少中断次数,减小误差
void startT0(u32 one_ms,u16 two_multiple)
{
u32 N=11059.2*one_ms/12; //定时器总计数值
TH0Cout =(65536-N%65536)/256; //装入计时值零头计数初值
TL0Cout =(65536-N%65536)%256;
T0IntCountAll=(N-1)/65536+1; //总中断次数
T0IntCountAll2=T0IntCountAll*two_multiple;
TMOD=TMOD | 0x01; //设置定时器0的工作方式为1
EA =OPEN; //打开总中断
ET0=OPEN; //打开定时器中断
TH0=TH0Cout; //定时器装入初值
TL0=TL0Cout;
TR0=START; //启动定时器
}*/
void T0_times() interrupt 1 //T0定时器中断函数
{
TH0=TH0Cout;
TL0=TL0Cout;
T0IntCout++;
if(T0IntCout==timeMultiple) //复用定时器
{
T0IntCout=0; //中断次数清零,重新计时
timeMultipleFlag=1;
}
T0_Work(); //调用工作函数
}
#ifndef _MYTYPE_H
#define _MYTYPE_H
/////////////////////////////////////////////
typedef float f32 ;
typedef double d64 ;
typedef float const fc32 ;
typedef double const dc64 ;
typedef volatile float vf32 ;
typedef volatile double vd64 ;
//typedef volatile float const vfc32 ;
//typedef volatile double const vdc64 ;
//////////////////////////////////////////////
typedef signed long s32;
typedef signed short s16;
typedef signed char s8;
typedef signed long const sc32; /* Read Only */
typedef signed short const sc16; /* Read Only */
typedef signed char const sc8; /* Read Only */
typedef volatile signed long vs32;
typedef volatile signed short vs16;
typedef volatile signed char vs8;
//typedef volatile signed long const vsc32; /* Read Only */
//typedef volatile signed short const vsc16; /* Read Only */
//typedef volatile signed char const vsc8; /* Read Only */
typedef unsigned long u32;
typedef unsigned short u16;
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned long const uc32; /* Read Only */
typedef unsigned short const uc16; /* Read Only */
typedef unsigned char const uc8; /* Read Only */
typedef volatile unsigned long vu32;
typedef volatile unsigned short vu16;
typedef volatile unsigned char vu8;
//typedef volatile unsigned long const vuc32; /* Read Only */
//typedef volatile unsigned short const vuc16; /* Read Only */
//typedef volatile unsigned char const vuc8; /* Read Only */
typedef enum {FALSE = 0, TRUE = !FALSE} bool;
typedef enum {RESET = 0, SET = !RESET} FlagStatus, ITStatus;
typedef enum {DISABLE = 0, ENABLE = !DISABLE} FunctionalState;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
typedef enum {CLOSE = 0, OPEN = !CLOSE} OPEN_CLOSE;
typedef enum {GND = 0, VCC = !GND} GND_VCC;
typedef enum {NO = 0, YES = !NO} YES_NO;
typedef enum {STOP = 0, START = !STOP} START_STOP;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#define U8_MAX ((u8)255)
#define S8_MAX ((s8)127)
#define S8_MIN ((s8)-128)
#define U16_MAX ((u16)65535u)
#define S16_MAX ((s16)32767)
#define S16_MIN ((s16)-32768)
#define U32_MAX ((u32)4294967295uL)
#define S32_MAX ((s32)2147483647)
#define S32_MIN ((s32)-2147483648)
#endif
#ifndef _KEYSACN_H #define _KEYSACN_H #include <reg52.h> #include "mytype.h" #define state_keyUp 0 //初始状态,未按键 #define state_keyDown 1 //键被按下 #define state_keyLong 2 //长按 #define state_keyTime 3 //按键计时态 #define return_keyUp 0x00 //初始状态 #define return_keyPressed 0x01 //键被按过,普通按键 #define return_keyLong 0x02 //长按 #define return_keyAuto 0x04 //自动连发 #define key_down 0 //按下 #define key_up 0xf0 //未按时的key有效位键值 #define key_longTimes 200 //10ms一次,200次即2秒,定义长按的判定时间 #define key_autoTimes 20 //连发时间定义,20*10=200,200毫秒发一次 sbit keyS2=P3^4; //4个独立按键 sbit keyS3=P3^5; sbit keyS4=P3^6; sbit keyS5=P3^7; #define KEYS2_VALUE 0xe0 //keyS2 按下 #define KEYS3_VALUE 0xd0 //keyS3 按下 #define KEYS4_VALUE 0xb0 //keyS4 按下 #define KEYS5_VALUE 0x70 //keyS5 按下 //void KeyInit(void); //初始化,io口未复用时可省略此步 static u8 getKey(void); //获取P口的连接key的io值,其他io位屏蔽为0 u8 read_key(u8* pKeyValue); //返回按键的各种状态,pKeyValue保存键值 #endif ////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "keyScan.h"
#include <reg52.h>
/*按键初始化,若io没有复用的话可以省略此步骤
void KeyInit(void)
{
keyS2 = 1 ;
keyS3 = 1 ;
keyS4 = 1 ;
keyS5 = 1 ;
//即P3|=0xf0;
}*/
static u8 getKey(void) //获取P3口值
{
if(key_down == keyS2)
{
return KEYS2_VALUE ;
}
if(key_down == keyS3 )
{
return KEYS3_VALUE ;
}
if(key_down == keyS4 )
{
return KEYS4_VALUE ;
}
if(key_down == keyS5 )
{
return KEYS5_VALUE ;
}
return key_up ; //0xf0 没有任何按键
}
//函数每10ms被调用一次，而我们弹性按键过程时一般都20ms以上
//所以每次按键至少调用本函数2次
u8 read_key(u8* pKeyValue)
{
static u8 s_u8keyState=0; //未按，普通短按，长按,连发等状态
static u16 s_u16keyTimeCounts=0; //在计时状态的计数器
static u8 s_u8LastKey = key_up ; //保存按键释放时的P3口数据
u8 keyTemp=0; //键对应io口的电平
s8 key_return=0; //函数返回值
keyTemp=key_up & getKey(); //提取所有的key对应的io口
switch(s_u8keyState) //这里检测到的是先前的状态
{
case state_keyUp: //如果先前是初始态，即无动作
{
if(key_up!=keyTemp) //如果键被按下
{
s_u8keyState=state_keyDown; //更新键的状态，普通被按下
}
}
break;
case state_keyDown: //如果先前是被按着的
{
if(key_up!=keyTemp) //如果现在还被按着
{
s_u8keyState=state_keyTime; //转换到计时态
s_u16keyTimeCounts=0;
s_u8LastKey = keyTemp; //保存键值
}
else
{
s_u8keyState=state_keyUp; //键没被按着，回初始态，说明是干扰
}
}
break;
case state_keyTime: //如果先前已经转换到计时态(值为3)
{ //如果真的是手动按键,必然进入本代码块,并且会多次进入
if(key_up==keyTemp) //如果未按键
{
s_u8keyState=state_keyUp;
key_return=return_keyPressed; //返回1,一次完整的普通按键
//程序进入这个语句块，说明已经有2次以上10ms的中断，等于已经消抖
//那么此时检测到按键被释放，说明是一次普通短按
}
else //在计时态，检测到键还被按着
{
if(++s_u16keyTimeCounts>key_longTimes) //时间达到2秒
{
s_u8keyState=state_keyLong; //进入长按状态
s_u16keyTimeCounts=0; //计数器清空,便于进入连发重新计数
key_return=return_keyLong; //返回state_keyLong
}
//代码中,在2秒内如果我们一直按着key的话,返回值只会是0,不会识别为短按或长按的
}
}
break;
case state_keyLong: //在长按状态检测连发 ,每0.2秒发一次
{
if(key_up==keyTemp)
{
s_u8keyState=state_keyUp;
}
else //按键时间超过2秒时
{
if(++s_u16keyTimeCounts>key_autoTimes)//10*20=200ms
{
s_u16keyTimeCounts=0;
key_return=return_keyAuto; //每0.2秒返回值的第2位置位(1<<2)
}//连发的时候,肯定也伴随着长按
}
key_return |= return_keyLong; //0x02是肯定的,0x04|0x02是可能的
}
break;
default:
break;
}
*pKeyValue = s_u8LastKey ; //返回键值
return key_return;
}
#ifndef _51SMG_H_ #define _51SMG_H_ #include <reg52.h> #include "mytype.h" sbit dula =P2^6; //段选锁存器控制 控制笔段 sbit wela =P2^7; //位选锁存器控制 控制位置 #define dark 0x11 //在段中,0x11是第17号元素,为0是低电平,数码管不亮 #define dotDark 0xff //小数点全暗时 void displaySMG(u8 one,u8 two,u8 three,u8 four,u8 five,u8 six,u8 dot); //数码管显示函数 #endif
#include "smg.h"
#include "my51.h"
u8 code table[]= { //0~F外加小数点和空输出的数码管编码
0x3f , 0x06 , 0x5b , 0x4f , // 0 1 2 3
0x66 , 0x6d , 0x7d , 0x07 , // 4 5 6 7
0x7f , 0x6f , 0x77 , 0x7c , // 8 9 A B
0x39 , 0x5e , 0x79 , 0x71 , // C D E F
0x80 , 0x00 ,0x40 // . 空 负号 空时是第0x11号也就是第17号元素
};
u8 code dotTable[]={ //小数点位置
0xff , //全暗
0xfe , 0xfd , 0xfb , //1 2 3
0xf7 , 0xef , 0xdf //4 5 6
};
//数码管显示
void displaySMG(u8 oneWela,u8 twoWela,u8 threeWela,u8 fourWela,u8 fiveWela,u8 sixWela,u8 dot)
{
//控制6位数码管显示函数,不显示的位用参数dark,保留ADC0804的片选信号
u8 csadState=0x80&P0; //提取最高位,即ADC0804的片选信号
u8 tempP0=((csadState==0)?0x7f:0xff); //数码管位选初始信号,阴极全置高电平
P0=tempP0; //0x7f表示数码管不亮,同时ADC0804片选有效
wela=1; //注:wela和dula上电默认为1
P0=tempP0;
wela=0;
P0=0; //由于数码管是共阴极的,阳极送低电平,灯不亮,防止灯误亮
dula=1;
P0=0;
dula=0; //段选数据清空并锁定
//////////////////////////oneWela
{ //消除叠影,数码管阴极置高电平,并锁存
P0=tempP0;
wela=1;
P0=tempP0;
wela=0;
}
P0=0; //低电平送到数码管阳极,避免数码管误亮
dula=1;
P0=table[oneWela]|((0x01&dot)?0x00:0x80); //送段数据,叠加小数点的显示
dula=0;
P0=tempP0; //送位数据前关闭所有显示,并保持csad信号
wela=1;
P0=tempP0 & 0xfe; //0111 1110最高位是AD片选,低6位是数码管位选,低电平有效
wela=0;
delayms(1);
/////////////////////////twoWela
{ //消除叠影
P0=tempP0;
wela=1;
P0=tempP0;
wela=0;
}
P0=0;
dula=1;
P0=table[twoWela]|((0x02&dot)?0x00:0x80);
dula=0;
P0=tempP0;
wela=1;
P0=tempP0 & 0xfd; //0111 1101
wela=0;
delayms(1);
/////////////////////////threeWela
{ //消除叠影
P0=tempP0;
wela=1;
P0=tempP0;
wela=0;
}
P0=0;
dula=1;
P0=table[threeWela]|((0x04&dot)?0x00:0x80);
dula=0;
P0=tempP0;
wela=1;
P0=tempP0 & 0xfb; //0111 1011
wela=0;
delayms(1);
/////////////////////////fourWela
{ //消除叠影
P0=tempP0;
wela=1;
P0=tempP0;
wela=0;
}
P0=0;
dula=1;
P0=table[fourWela]|((0x08&dot)?0x00:0x80);
dula=0;
P0=tempP0;
wela=1;
P0=tempP0 & 0xf7; //0111 0111
wela=0;
delayms(1);
/////////////////////////fiveWela
{ //消除叠影
P0=tempP0;
wela=1;
P0=tempP0;
wela=0;
}
P0=0;
dula=1;
P0=table[fiveWela]|((0x10&dot)?0x00:0x80);
dula=0;
P0=tempP0;
wela=1;
P0=tempP0 & 0xef; //0110 1111
wela=0;
delayms(1);
/////////////////////////sixWela
{ //消除叠影
P0=tempP0;
wela=1;
P0=tempP0;
wela=0;
}
P0=0;
dula=1;
P0=table[sixWela]|((0x20&dot)?0x00:0x80);
dula=0;
P0=tempP0;
wela=1;
P0=tempP0 & 0xdf; //0101 1111
wela=0;
delayms(1);
}
#ifndef _MYCLOCK_H #define _MYCLOCK_H #include "mytype.h" #include "my51.h" void clock(void); //走时 void changeTimeState(void); //改变对时状态 void changeTime(bool add_or_sub); //修改时间,true为增加,false为减少 #endif
#include "myClock.h"
u8 changeTimeFlag=0;
s8 shi=22; //对时
s8 fen=45;
s8 miao=0;
void clock(void)
{
if(!changeTimeFlag) //不在对时状态
{
miao++;
if(miao>59)
{
miao=0;
fen++;
}
if(fen>59)
{
fen=0;
shi++;
}
if(shi>23)
{
shi=0;
}
}
}
void changeTimeState(void) //在满足条件时改变对时状态,时或分或秒,同时改变指示灯
{
changeTimeFlag=(++changeTimeFlag)%4;
switch(changeTimeFlag)
{
case 0:
{
led=0xff;
}
break;
case 1:
{
led=0xff;
led7=0;
}
break;
case 2:
{
led=0xff;
led5=0;
}
break;
case 3:
{
led=0xff;
led3=0;
}
break;
default:
break;
}
}
void changeTime(bool add_or_sub) //修改时分秒
{
if(add_or_sub)
{
switch(changeTimeFlag)
{
case 1:
{
shi++;
if(shi>23)
{
shi=0;
}
}
break;
case 2:
{
fen++;
if(fen>59)
{
fen=0;
}
}
break;
case 3:
{
miao++;
if(miao>59)
{
miao=0;
}
}
break;
default:
break;
}
}
else
{
switch(changeTimeFlag)
{
case 1:
{
shi--;
if(shi<0)
{
shi=23;
}
}
break;
case 2:
{
fen--;
if(fen<0)
{
fen=59;
}
}
break;
case 3:
{
miao--;
if(miao<0)
{
miao=59;
}
}
break;
default:
break;
}
}
}
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