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
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从业将近十年!手把手教你单片机程序框架 第六讲：
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：
#include "REG52.H"
#define const_voice_short 40 //蜂鸣器短叫的持续时间
/* 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
}
}
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)
{
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。
}
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
{
/* 注释三：
* 矩阵键盘也可以做独立按键，前提是把某一根公共输出线输出低电平，
* 模拟独立按键的触发地，本程序中，把key_gnd_dr输出低电平。
* 朱兆祺51学习板的S1和S5两个按键就是本程序中用到的两个独立按键。
*/
key_gnd_dr=0; //模拟独立按键的地GND，因此必须一直输出低电平
beep_dr=1; //用PNP三极管控制蜂鸣器，输出高电平时不叫。
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;
}
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在主函数中，利用累计主循环次数来实现独立按键的检测。这种方法我经常在实战用应用，但是它也有一个小小的不足，随着在主函数循环中任务量的增加，为了保证去抖动延时的时间一致性，要适当调整一下去抖动的阀值const_key_time1。如何解决这个问题呢？欲知详情，请听下回分解-----在主函数中利用累计定时中断的次数来实现独立按键的检测。
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