吴坚鸿单片机程序风格赏析——（三）AD按键扫描与蜂鸣器

admin · 发表于 2019-9-27 15:07

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（1）开场白：
AD按键可以实现一个IO口驱动几个按键的目的，以鸿哥的经验，一个IO口控制的按键数量最好不要超过3个。从实际应用来考虑，独立按键的方式最好，其次是行列按键，最次是AD按键。
（2）功能需求：每按一个按键，蜂鸣器就响一次。
（3）硬件原理：
（a）用4个电阻竖着串联起来，最上端接5V，最下端接地。从上往下，最上端接5V的算第一个节点，最下端接地算最后一个节点，共5个节点。用一个带AD 的IO口连接到第2个节点上，此节点上连接第一个按键，按键的另一端接地。以此方式，第二个按键连接到第3个节点，第三个按键连接到第4个节点。这4个电阻的目的主要是用来分压，靠不同的电压来识别不同的按键。
（b）用1个IO经过8050三极管来驱动有源蜂鸣器，有源蜂鸣器通电就一直响，断电就停止。
（4）源码适合的单片机

IC16f73,晶振为4MHz
（5）源代码讲解如下：
#include<pic.h>       //包含芯片相关头文件

//补充说明：吴坚鸿程序风格是这样的，凡是输出IO后缀都是_dr,凡是输入的//IO后缀都//是_sr

#define  beep_dr  RB0  //蜂鸣器输出

//补充说明：吴坚鸿程序风格是这样的，凡是做延时计数阀值的常量
//前缀都用cnt_表示。凡是延时常量，都应该根据上机实际情况来调整出最佳的数值
#define cnt_delay_cnt1 40  //按键去抖动延时阀值
#define cnt_voice_time 75 //蜂鸣器响的声音长短的延时阀值
#define cnt_key_nc  185 //没有按键按下时电压对应的AD数值
#define cnt_key1_up    185 //1号按键按下时电压对应的AD数值上限
#define cnt_key2_down  117  //2号按键按下时电压对应的AD数值下限
#define cnt_key2_up    137  //2号按键按下时电压对应的AD数值上限
#define cnt_key3_down  160  //3号按键按下时电压对应的AD数值下限
#define cnt_key3_up    175  //3号按键按下时电压对应的AD数值上限

//补充说明：吴坚鸿程序风格是这样的，凡是按键扫描函数都放在定时中
//断里，凡是按键服务程序都是放在main函数循环里。有人说不应该把子程序//放在中断里，别听他们，信鸿哥无坎坷。
void key_scan();                      //按键扫描函数,放在定时中断里
void key_service();                         //按键服务函数，放在main函数循环里
void ad_samping();                      //AD采样, 放在main函数循环里
void delay100(); //小延时

//补充说明：吴坚鸿程序风格是这样的，凡是switch()语句括号里面的变量名
//后缀都用_step表示。

unsigned char ad_step=0;    //AD扫描步骤变量，
//补充说明：吴坚鸿程序风格是这样的，凡是按键或者感应输入的自锁变量名
//后缀都用_lock表示。
unsigned char key_lock1=0; //按键自锁标志

//补充说明：吴坚鸿程序风格是这样的，凡是计数器延时的变量
//后缀都用_cnt表示。
unsigned int  delay_cnt1=0;    //延时计数器的变量
unsigned int voice_time_cnt;       //蜂鸣器响的声音长短的计数延时

//补充说明：吴坚鸿程序风格是这样的，凡是做类型的变量的分类
//后缀都用_sec表示。
Unsigned char key_sec=0;  //哪个按键被触发

//补充说明：吴坚鸿程序风格是这样的，凡是只有两种状态（0或者1）的变量，
//后缀都用_flag表示。
Unsigned char AD_Flag=0; //用来指示单片机内部硬件AD处理完成的标志

//跟AD有关的变量
Unsigned char key_value=0;    //跟电压成比例关系的AD数值

//主程序
main()
{

         ADCON0=0x40;  //设置AD模式
      ADCON1=0x04;  // AD输入通道
      TRISA0=1;
      TRISA1=1;
      TRISA3=1;

      TRISB0=0; //配置蜂鸣器输出





      T1CON=0x24;//定时中断
         TMR1H=0xFE;
         TMR1L=0xEF;
      INTCON=0xC0;
      TMR1IF=0;
      TMR1IE=1;

            PIE1=0X00;
            PIE2=0X00;
         ADIF=0;                               //A/D转换中断允许
         ADIE=1;                               //A/D转换中断允许
            PEIE=1;                               //外围中断允许
         GIE=1;
         TMR1ON=1; //开定时中断
//补充说明，以上的内容为寄存器配置，每种不同的单片机会有点差异，
//大家不用过度关注以上寄存器的配置,只要知道有这么一回事即可

   beep_dr=0;                            //关蜂鸣器,上电初始化IO

while(1)
{
                  CLRWDT(); //喂看门狗，大家不用过度关注此行
ad_samping(); //AD采样
               key_service();       //按键服务
}

}


void key_scan()                               //按键扫描函数
{
if(key_value>cnt_key_nc) //空闲，没有按下
{
key_lock1=0;  //按键自锁标志清零
delay_cnt1=0; //按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙
}
else if(key_lock1==0) //有按键按下，且是第一次被按下
{
      if(key_value<cnt_key1_up) //K1按下
      {
++delay_cnt1;  //延时计数器
   If(delay_cnt1>cnt_delay_cnt1)
            {
delay_cnt1=0;
key_lock1=1;  //自锁按键置位,避免一直触发
                     key_sec=1;       //触发1号键
               }
      }
      else if(key_value> cnt_key2_down&&key_value< cnt_key2_up) //K2按下
      {
++delay_cnt1;  //延时计数器
   If(delay_cnt1>cnt_delay_cnt1)
            {
delay_cnt1=0;
key_lock1=1;  //自锁按键置位,避免一直触发
                     key_sec=2;       //触发2号键
               }
      }
   else if(key_value> cnt_key3_down&&key_value< cnt_key3_up) //K3按下                            {
++delay_cnt1;  //延时计数器
   If(delay_cnt1>cnt_delay_cnt1)
            {
delay_cnt1=0;
key_lock1=1;  //自锁按键置位,避免一直触发
                     key_sec=3;       //触发3号键
               }
      }
}
void key_service()             //按键服务函数
{
      switch(key_sec)             //按键服务状态切换
      {
               case 1:// 1号键

// 补充说明:voice_time_cnt只要不为0蜂鸣器就会响，中断里判断voice_time_cnt不为0
//时，会不断自减，一直到它为0时，自动把蜂鸣器关闭
                                 voice_time_cnt= cnt_voice_time; //蜂鸣器响“滴”一声就停

                     key_sec=0; //相应完按键处理程序之后，把按键选择变量清零，
//避免一直触发
                     break;
               case 2:// 2号键
                              voice_time_cnt= cnt_voice_time; //蜂鸣器响“滴”一声就停
                     key_sec=0; //相应完按键处理程序之后，把按键选择变量清零，
//避免一直触发
                     break;
               case 3://3号键

                              voice_time_cnt= cnt_voice_time; //蜂鸣器响“滴”一声就停
                     key_sec=0; //相应完按键处理程序之后，把按键选择变量清零，
//避免一直触发
                     break;

      }
}

void ad_samping() //AD采样函数，放在main循环里
{

switch(ad_step)
{
case 0:
   ADCON0=0x59;       //切换直流输入通道AD采样AN3
   delay100();    //此处为无厘头一个。如果有两个以上的AD通道进行切换，必须把这//个延时加上，否则不好使。这个完全是我的实战经验，这样的事情我经常会遇到，这种
//事情完全靠经验，我当年第一次遇到的时候也被折腾了好久才发现。当然这个项目只有
//1个AD通道，所以也许可以不用。
   ADIF=0;
   CLRWDT();
   ADGO=1;             //启动AD
   ad_step=1;          //下一次循环进入下一个步骤，用switch来切换流程，一直是我
//的最爱,尤其是通道多的时候，它的优越性更加能发挥得淋漓尽致。
   break;
case 1:
      if(AD_Flag==1)                      // AD采样完成
      {
            AD_Flag=0;
         key_value=ADRES;    //采集按键电压的AD数值，
         ADIF=0;
         CLRWDT();
         ADGO=1;             //启动AD

         ad_step=0;    //下次循环切换回最前面那个步骤，这种控制方式我最喜欢

      }
      break;
}
}

//小延时
void delay100()
{
unsigned char k;
   for(k=0;k<100;k++);
}

//中断
void interrupt timer1rbint(void)
{

if(ADIF==1&&ADIE==1)             //AD转换完成中断
{
            TMR1IE=0; //禁止定时中断，避免两个中断相互扯淡
         ADIF=0;                               //清除中断标志
         AD_Flag=1;                      //置AD转换完成标志
            TMR1IE=1;  //允许定时中断
}

   if(TMR1IE==1&&TMR1IF==1) //定时中断
      {

                  ADIE=0;

            TMR1IF=0;
               TMR1ON=0;

               key_scan();                   //按键扫描函数
   if(voice_time_cnt)                      //控制蜂鸣器声音的长短
               {
                     beep_dr=1;       //蜂鸣器响
                     --voice_time_cnt;       //蜂鸣器响的声音长短的计数延时
               }
               else
               {
beep_dr=0;    //蜂鸣器停止
               }

         TMR1H=0xFF;
         TMR1L=0xC8;
         TMR1ON=1;
         ADIE=1;
   }
}

（6）小结：
有两路AD通道进行切换时，必须加一个小延时delay100(),否则会出现无厘头现象。“无厘头现象“是鸿哥发明的一个新词，专门用来表示那些莫名其妙的，用理论不好解释的现象。 (未完待续下一节)

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