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遥控音乐盒制作日志(二) 简单定时器管理 附单片机程序

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楼主
ID:695961 发表于 2022-5-15 22:49 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
准备做一款遥控音乐盒，可以显示时间，星期，定时，温度，湿度等功能，同时使用串口接个蓝牙就可以和手机通讯了。

时间相关的使用：DS1302

温度和湿度使用：DHT11

显示使用：12232

遥控使用了一款某宝上8块钱包邮买的：2262/2272四路无线遥控套

上期实现了基本的演奏和遥控功能（上一曲，下一曲），详细见论坛的帖子：
http://www.51hei.com/bbs/dpj-220369-1.html
上期的主要功能是实现了曲谱的压缩（曲谱是从论坛中搜得的，感谢作者提供），歌曲的演奏和遥控的控制。我使用的单片机有三个定时器，其中拿出来T2定时器用于演奏音乐，T0定时器用于控制每个节拍的演奏时间，由于要去抖，每次按键还需要软件延时50ms，但是我发现，延时的过程中，会出现音乐变调，后面解释变调的原因。T1留作波特率发生器。
我们大部分和外围器件的交互都需要延时，少的像12232，只需要延时1ms就可以。多的如DS1302和DHT11那就得几十毫秒。后期，要每秒钟刷新一次时间，以及温度和湿度，如果用定时器的话，肯定不够用。如果延时的话，这些外围设备的延时累积起来，这个时候要是演奏音乐，肯定会让音乐跑调（因为延时的过程中，音乐的演示时间会被延时拉长）

51单片机不像STM32那样可以使用官方提供的软件定时器代码，所以就自己动手写了一个简单的软件定时器，配备上附加的tag字段，让音乐演奏和按钮去抖都使用软件延时，软件延时使用T0定义一个时间基时1.25ms（由于我将来要用串口通讯，所以使用11.0592的晶振，定为1.25ms的话误差最，如果使用12M的晶振就可以把时间基时定为无误差的1ms了），这样以来，单片机全程没有无意义的空转延时函数，所有的延时全部使用软件定时。单片机全部功能不卡顿。
这样单片机先初始化软件定时器，设定定时时间，开始定时器，定时器中断到来时，所有定时器的value加1，判断哪些定时器到时间了，到时间的执行回调。

定时器代码如下：

timer.h
  1. #ifndef __TIMER_H__
  2. #define __TIMER_H__

  4. #include "fyexing.h"

  6. #define TIMER_COUNT         6                        // 定时器数量（0-3:btns  4:music  5:lcd）

  8. // 定时器初值（1.25ms， 110592）
  9. #define VAL_L                    0x80                // 设置定时初值（低）
  10. #define VAL_H                    0xFB                // 设置定时初值（高）

  12. typedef void(*TIMERS_CALLBACK)(uint8);        // 定时器回调函数

  14. typedef struct _TIMER
  15. {
  16.         BYTE      id;                // 定时器ID
  17.         BYTE      enabled;        // 是否启动
  18.         uint16    count;        // 定时时间 = count * 1.25ms
  19.         uint16    value;        // 当前时间 = value * 1.25ms
  20.         uint8          tag;                // 定时器附加数据
  21.         //TIMERS_CALLBACK callback;                // 单个定时器回调
  22.         
  23. } TIMER, *PTIMER;

  25. extern TIMERS_CALLBACK timersCallback;        // 回调函数
  26. extern TIMER timers[TIMER_COUNT];                // 定时器数组

  28. PTIMER TimerInit(void *callback);            // 初始化定时器
  29. void TimerRun();                                                // 定时器运行

  31. #endif
复制代码

timer.c
  1. #include "timer.h"

  3. // 定义定时器数组
  4. TIMER timers[TIMER_COUNT];
  5. uint8 timerEnabled = FALSE;                        // 定时器+1的开关
  6. TIMERS_CALLBACK timersCallback;                // 定时器回调函数

  8. // 初始化定时器
  9. PTIMER TimerInit(void *callback)
  10. {
  11.         int i;
  12.         
  13.         // 定时器回调函数
  14.         timersCallback = callback;
  15.         
  16.         // 初始化定时器组
  17.         for(i = 0; i < TIMER_COUNT; i++)
  18.         {
  19.                 timers[i].id = i;
  20.         }
  21.         
  22.         // 初始化T0（11.0592, 1.25ms）
  23.         EA = 0;                        // 关闭总中断
  24.         
  25.         TMOD &= 0xF0;        // 设置定时器模式
  26.         TMOD |= 0x01;        // 设置定时器模式
  27.         TL0 = VAL_L;        // 设置定时初值
  28.         TH0 = VAL_H;        // 设置定时初值
  29.         ET0 = 1;                // 允许定时器0中断
  30.         
  31.         EA = 1;                        // 允许总中断
  32.         TR0 = 1;                // 启动定时器0
  33.         
  34.         return &timers;
  35. }

  37. // 运行定时器
  38. void TimerRun()
  39. {
  40.         uint8 i;
  41.         if(!timerEnabled)
  42.                 return;
  43.         
  44.         timerEnabled = FALSE;
  45.         for(i = 0; i < TIMER_COUNT; i++)
  46.         {
  47.                 if(!timers[i].enabled)
  48.                         continue;
  49.                
  50.                 timers[i].value++;
  51.                 if(timers[i].enabled && timers[i].value >= timers[i].count)
  52.                 {
  53.                         timers[i].value = 0;
  54.                         
  55.                         // 单独的回调
  56. //                        if(timers[i].callback)
  57. //                                timers[i].callback(i);
  58.                         
  59.                         // 全局回调
  60.                         if(timersCallback)
  61.                                 timersCallback(i);
  62.                 }
  63.         }
  64. }

  66. // T0中断处理函数
  67. void tm0_isr() interrupt 1
  68. {
  69.         TL0 = VAL_L;                // 设置定时初值
  70.         TH0 = VAL_H;                // 设置定时初值
  71.         timerEnabled = TRUE;
  72. }
复制代码

main.c
  1. //#include <intrins.h>
  2. //#include "STC89C5xRC.H"
  3. #include "fyexing.h"
  4. #include "timer.h"
  5. #include "music.h"
  6. #include "lcd1602.h"

  8. // 定时器回调
  9. void timerCallback(int8 id)
  10. {
  11.         uint8 btnIndex, keys;
  12.         
  13.         switch(id)
  14.         {
  15.                
  16.                 // 如果50ms后B还按下，则切换红色的LED
  17.                 case 0:
  18.                 case 1:
  19.                 case 2:
  20.                 case 3:
  21.                         keys = BTNS;
  22.                         btnIndex = (keys >> id) & 0x01;
  23.                         if(btnIndex == 0)
  24.                                 timers[id].tag = 2;                        // 按下状态
  25.                         else
  26.                                 timers[id].tag = 0;                        // 还原弹起状态
  27.                         
  28.                         timers[id].enabled = FALSE;                // 关闭定时器
  29.                         break;
  30.                         
  31.                 // 音符演奏结束
  32.                 case 4:
  33.                         MusicHandle();                                        // 音乐软中断处理程序
  34.                         break;
  35.                
  36.                 // LCD1602
  37.                 case 5:
  38.                         Lcd1602Runting();
  39.                         break;
  40.         }
  41. }

  43. void key()
  44. {
  45.         uint8 i, btnIndex;
  46.         uint8 keys = BTNS;
  47.         
  48.         // 扫描按键
  49.         for(i = 0; i < 4; i++)
  50.         {
  51.                 btnIndex = (keys >> i) & 0x01;
  52.                
  53.                 // 检测按钮按是否下
  54.                 if(!timers[i].enabled && btnIndex == 0 && timers[i].tag == 0)
  55.                 {
  56.                         timers[i].count = 40;                // 定时50ms
  57.                         timers[i].value = 0;
  58.                         timers[i].tag = 1;                        // 按下状态
  59.                         timers[i].enabled = TRUE;        // 启动定时器
  60.                 }
  61.                
  62.                 // 松开按钮，执行相应的命令
  63.                 if(btnIndex == 1 && timers[i].tag == 2)
  64.                 {
  65.                         switch(i)
  66.                         {
  67.                                 // A按钮
  68.                                 case 0:
  69.                                         PreviousMusic();                // 上一首音乐;
  70.                                         break;
  71.                                 
  72.                                 // B按钮
  73.                                 case 1:
  74.                                         NextMusic();                        // 下一首音乐;
  75.                                         break;
  76.                         }
  77.                         
  78.                         timers[i].tag = 0;                        // 弹起状态
  79.                 }
  80.         }        
  81. }

  83. void main()
  84. {
  85.         TimerInit(timerCallback);        // 初始化定时器0，并初始化软定时器
  86.         Lcd1602Init();                                // 初始化LCD1602
  87.         MusicInit();                                // 初始化音乐
  88.         
  89.         while(1)
  90.         {
  91.                 TimerRun();                // 运行定时器
  92.                 key();                        // 检测按键
  93.         }
  94. }
复制代码


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