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9.10 长短按键的应用 单片机系统中应用按键的时候，如果只需要按下一次按键加1或减1，用第8章学到的知识就可以完成，但如果想连续加很多数字的时候，要一次次按下按键确实有点不方便，这时会希望一直按住按键，数字就自动持续增加或减小，这就是所谓的长短按键应用。 当检测到一个按键产生按下动作后，马上执行一次相应的操作，同时在程序里记录按键按下的持续时间，该时间超过1秒后（主要是为了区别短按和长按这两个动作，因短按的时间通常都达到几百ms），每隔200ms（如果你需要更快那就用更短的时间，反之亦然）就自动再执行一次该按键对应的操作，这就是一个典型的长按键效果。 做一个模拟定时炸弹的功能。打开后，数码管显示数字0，按向上的按键数字加1，按向下的按键数字减1，长按向上按键1秒后，数字会持续增加，长按向下按键1秒后，数字会持续减小。设定好数字后，按下回车按键，时间就会进行倒计时，当倒计时到0实现爆炸。 #include <reg52.h> sbit BUZZ = P1^6; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; sbit KEY_IN_1 = P2^4; sbit KEY_IN_2 = P2^5; sbit KEY_IN_3 = P2^6; sbit KEY_IN_4 = P2^7; sbit KEY_OUT_1 = P2^3; sbit KEY_OUT_2 = P2^2; sbit KEY_OUT_3 = P2^1; sbit KEY_OUT_4 = P2^0; unsigned char code LedChar[] = { //数码管显示字符转换表 0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E }; unsigned char LedBuff[7] = { //数码管+独立LED显示缓冲区 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF }; unsigned char code KeyCodeMap[4][4] = { //矩阵按键编号到标准键盘键码的映射表 { 0x31, 0x32, 0x33, 0x26 }, //数字键1、数字键2、数字键3、向上键 { 0x34, 0x35, 0x36, 0x25 }, //数字键4、数字键5、数字键6、向左键 { 0x37, 0x38, 0x39, 0x28 }, //数字键7、数字键8、数字键9、向下键 { 0x30, 0x1B, 0x0D, 0x27 } //数字键0、ESC键、 回车键、 向右键 }; unsigned char KeySta[4][4] = { //全部矩阵按键的当前状态 {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1} }; unsigned long xdata KeyDownTime[4][4] = { //每个按键按下的持续时间，单位ms {0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0} }; bit flag1s = 0; //1秒定时标志 bit flagStart = 0; //倒计时启动标志 unsigned char T0RH = 0; //T0重载值的高字节 unsigned char T0RL = 0; //T0重载值的低字节 unsigned int CountDown = 0; //倒计时计数器 void ConfigTimer0(unsigned int ms); void ShowNumber(unsigned long num); void KeyDriver(); void main() { EA = 1; //使能总中断 ENLED = 0; //选择数码管和独立LED ADDR3 = 1; ConfigTimer0(1); //配置T0定时1ms ShowNumber(0); //上电显示0 while (1) { KeyDriver(); //调用按键驱动函数 if (flagStart && flag1s) //倒计时启动且1秒定时到达时，处理倒计时 { flag1s = 0; if (CountDown > 0) //倒计时未到0时，计数器递减 { CountDown--; ShowNumber(CountDown); //刷新倒计时数显示 if (CountDown == 0) //减到0时，执行声光报警 { BUZZ = 0; //启动蜂鸣器发声 LedBuff[6] = 0x00; //点亮独立LED } } } } } /* 配置并启动T0，ms-T0定时时间 */ void ConfigTimer0(unsigned int ms) { unsigned long tmp; //临时变量 tmp = 11059200 / 12; //定时器计数频率 tmp = (tmp * ms) / 1000; //计算所需的计数值 tmp = 65536 - tmp; //计算定时器重载值 tmp = tmp + 28; //补偿中断响应延时造成的误差 T0RH = (unsigned char)(tmp>>8); //定时器重载值拆分为高低字节 T0RL = (unsigned char)tmp; TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位 TMOD |= 0x01; //配置T0为模式1 TH0 = T0RH; //加载T0重载值 TL0 = T0RL; ET0 = 1; //使能T0中断 TR0 = 1; //启动T0 } /* 将一个无符号长整型的数字显示到数码管上，num-待显示数字 */ void ShowNumber(unsigned long num) { signed char i; unsigned char buf[6]; for (i=0; i<6; i++) //把长整型数转换为6位十进制的数组 { buf = num % 10; num = num / 10; } for (i=5; i>=1; i--) //从最高位起，遇到0转换为空格，遇到非0则退出循环 { if (buf == 0) LedBuff = 0xFF; else break; } for ( ; i>=0; i--) //剩余低位都如实转换为数码管显示字符 { LedBuff = LedChar[buf]; } } /* 按键动作函数，根据键码执行相应的操作，keycode-按键键码 */ void KeyAction(unsigned char keycode) //按键动作函数，根据键码执行相应动作 { if (keycode == 0x26) //向上键，倒计时设定值递增 { if (CountDown < 9999) //最大计时9999秒 { CountDown++; ShowNumber(CountDown); } } else if (keycode == 0x28) //向下键，倒计时设定值递减 { if (CountDown > 1) //最小计时1秒 { CountDown--; ShowNumber(CountDown); } } else if (keycode == 0x0D) //回车键，启动倒计时 { flagStart = 1; //启动倒计时 } else if (keycode == 0x1B) //Esc键，取消倒计时 { BUZZ = 1; //关闭蜂鸣器 LedBuff[6] = 0xFF; //关闭独立LED flagStart = 0; //停止倒计时 CountDown = 0; //倒计时数归零 ShowNumber(CountDown); } } /* 按键驱动函数，检测按键动作，调度相应动作函数，需在主循环中调用 */ void KeyDriver() { unsigned char i, j; static unsigned char xdata backup[4][4] = { //按键值备份，保存前一次的值 {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1} }; static unsigned long xdata TimeThr[4][4] = { //快速输入执行的时间阈值 {1000, 1000, 1000, 1000}, {1000, 1000, 1000, 1000}, {1000, 1000, 1000, 1000}, {1000, 1000, 1000, 1000} }; for (i=0; i<4; i++) //循环扫描4*4的矩阵按键 { for (j=0; j<4; j++) { if (backup[j] != KeySta[j]) //检测按键动作 { if (backup[j] != 0) //按键按下时执行动作 { KeyAction(KeyCodeMap[j]); //调用按键动作函数 } backup[j] = KeySta[j]; //刷新前一次的备份值 } if (KeyDownTime[j] > 0) //检测执行快速输入 { if (KeyDownTime[j] >= TimeThr[j]) { //达到阈值时执行一次动作 KeyAction(KeyCodeMap[j]); //调用按键动作函数 TimeThr[j] += 200; //时间阈值增加200ms，以准备下次执行 } } else //按键弹起时复位阈值时间 { TimeThr[j] = 1000; //恢复1s的初始阈值时间 } } } } /* 按键扫描函数，需在定时中断中调用 */ void KeyScan() { unsigned char i; static unsigned char keyout = 0; //矩阵按键扫描输出索引 static unsigned char keybuf[4][4] = { //矩阵按键扫描缓冲区 {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF} }; //将一行的4个按键值移入缓冲区 keybuf[keyout][0] = (keybuf[keyout][0] << 1) | KEY_IN_1; keybuf[keyout][1] = (keybuf[keyout][1] << 1) | KEY_IN_2; keybuf[keyout][2] = (keybuf[keyout][2] << 1) | KEY_IN_3; keybuf[keyout][3] = (keybuf[keyout][3] << 1) | KEY_IN_4; //消抖后更新按键状态 for (i=0; i<4; i++) //每行4个按键，所以循环4次 { if ((keybuf[keyout] & 0x0F) == 0x00) { //连续4次扫描值为0，即4*4ms内都是按下状态时，可认为按键已稳定的按下 KeySta[keyout] = 0; KeyDownTime[keyout] += 4; //按下的持续时间累加 } else if ((keybuf[keyout] & 0x0F) == 0x0F) { //连续4次扫描值为1，即4*4ms内都是弹起状态时，可认为按键已稳定的弹起 KeySta[keyout] = 1; KeyDownTime[keyout] = 0; //按下的持续时间清零 } } //执行下一次的扫描输出 keyout++; //输出索引递增 keyout &= 0x03; //索引值加到4即归零 switch (keyout) //根据索引，释放当前输出引脚，拉低下次的输出引脚 { case 0: KEY_OUT_4 = 1; KEY_OUT_1 = 0; break; case 1: KEY_OUT_1 = 1; KEY_OUT_2 = 0; break; case 2: KEY_OUT_2 = 1; KEY_OUT_3 = 0; break; case 3: KEY_OUT_3 = 1; KEY_OUT_4 = 0; break; default: break; } } /* LED动态扫描刷新函数，需在定时中断中调用 */ void LedScan() { static unsigned char i = 0; //动态扫描索引 P0 = 0xFF; //关闭所有段选位，显示消隐 P1 = (P1 & 0xF8) | i; //位选索引值赋值到P1口低3位 P0 = LedBuff; //缓冲区中索引位置的数据送到P0口 if (i < 6) //索引递增循环，遍历整个缓冲区 i++; else i = 0; } /* T0中断服务函数，完成数码管、按键扫描与秒定时 */ void InterruptTimer0() interrupt 1 { static unsigned int tmr1s = 0; //1秒定时器 TH0 = T0RH; //重新加载重载值 TL0 = T0RL; LedScan(); //LED扫描显示 KeyScan(); //按键扫描 if (flagStart) //倒计时启动时处理1秒定时 { tmr1s++; if (tmr1s >= 1000) { tmr1s = 0; flag1s = 1; } } else //倒计时未启动时1秒定时器始终归零 { tmr1s = 0; } } 9.11练习题1、能够理解清楚单片机I/O口的结构。 2、能够看懂上下拉电阻的电路应用并且熟练使用上下拉电阻。 3、掌握不同类型变量转换的规则与字节操作进行位修改的技巧。 4、掌握蜂鸣器和继电器基本基本原理和驱动方式 5、理解PWM的实质，尝试控制LED小灯产生更多闪烁效果。 6、利用数码管和LED小灯实现一个交通灯程序。 7、掌握长短按键的用法。
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