51单片机编程应用（C语言）：独立按键

1.独立按键介绍

2.独立按键控制LED亮灭

1.1按下时LED亮，松手LED灭（按一次执行亮灭）

1.2首先按下时无操作，松手时LED亮（再按下无操作，所以LED亮），松手LED灭（松手时执行取反操作）（按两次执行亮灭）

1.3.独立按键控制LED按二进制递增亮

1.4.两个独立按键控制LED移位，左移，右移

1.5：一个独立按键控制流水灯方向

方法一：一个代码编程所有：

方法2：模块化编程，

1.独立按键介绍

独立按键的原理图：

所有单片机I/O口上电时都是默认高电平，独立按键没有按下，就是高电平，按下时，外部接地时强下拉，与地相接，I/O就会变为低电平,这里讲一下什么是I/O口，I/O口也叫input/output口，输入输出口，cpu可以给寄存器写值，比如上一节LED灯，CPU写值给寄存器,，由于单片机内部是弱上拉，所以要加驱动器加强电流，最后连接到I/O口，寄存器通过数据总线把值给I/O口此时I/O口就是output,input刚好就是相反的操作，比如I/O口读取外部信息，把值给寄存器，CPU再识别寄存器的值，

讲一下编程的命名问题，前面我们讲了sbit，对单个I/O口命名，就像一个人一样，要有名字，不过称呼一个人是不是也可以取外号啊，C51编程就给了这样的命名规则，

#include <REGX52.H>这个函数就相当于父母一样，里面对I/O口八位或单个I/O都命名了，

我们用单个I/O口就直接用P0_0,P0_0就像父母给的名字一样，但是也可以外号称呼，sbit LED=P2^0,此时LED就是外号，LED和P2_0都可以指向P2^0口（看成一个人）

记住：sbit LED=P2_0;是错的，把名字给外号显然不是喊你，P2^1=0;也是错的，赋值就像别人要称呼你，称呼你喊你的名字，肯定不是叫哎，这个人吧

延时消抖

主要原因还是单片机运算速度太快了，us级别，这些抖动他是可以识别出来的，比如上面这个图，你按一下，由于有抖动，出现高-低--高--低--高--低...这样的话单片机会误以为你按了5/6下，

实际上你就按了一下，所以这样的操作就会与人们期望的不符，所以我们延时一段时间来消除抖动，按下与松手都加个延时，当然也可以加一个电路消抖动，（有点麻烦）

2.独立按键控制LED亮灭

1.1按下时LED亮，松手LED灭（按一次执行亮灭）

最终代码如下：

#include <REGX52.H>
sbit LED=P2^0;
void Delay1ms(unsigned int xms)		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j;
  while(xms)
	{
	i = 2;
	j = 239;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
	xms--;
  }
}

void main()
{
	
	while(1)
	{
		if(P3_1==0)//按下
		{
			Delay1ms(20);//消抖，真正的按下
			P2_0=0;
		}
		else//松手
		{
            Delay1ms(20);
			LED=0;
		}
	}
}

1.2首先按下时无操作，松手时LED亮（再按下无操作，所以LED亮），松手LED灭（松手时执行取反操作）（按两次执行亮灭）

代码如下：

#include <REGX52.H>
sbit LED=P2^0;
void Delay1ms(unsigned int xms)		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j;
  while(xms)
	{
	i = 2;
	j = 239;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
	xms--;
  }
}

void main()
{
	
	while(1)
	{
		if(P3_1==0)
		{
			Delay1ms(20);//消抖，确定按下
		}
		else
		{
			Delay1ms(20);//消抖，确定松手
			LED=~LED;
			while(P3_1==1);
		}
	}
}

这段代码的现象是没有按之前，LED从1变为0；LED亮，如果没有按独立按键，LED就一直亮，按下独立按键，没有任何反应，松手LED从0变为1，LED灭，一直是灭的状态，假如没有while(P3_1==1);这句，现象是LED一直在闪烁，无论按不按，都是闪烁，为什么呢，P3_1默认为高电平，一上电，我们没有按开关，执行else语句，LED=~LED，10101010.......延迟20ms的闪烁，按了就是多了延迟，只是增加了闪烁时间不同而已，有了这句话之后，松手的话，死循环，一直不执行，保持着了LED的状态，而不要让他一直变，

最后按一下松手执行下面操作，

亮----灭-----亮------灭.....

当然下面代码可以执行下面现象.

灭-----亮------灭.....亮........

void main()
{
	
	while(1)
	{
		if(P3_1==0)
		{
			Delay1ms(20);
		    while(P3_1==0);
			Delay1ms(20);
			LED=~LED;
		}
	}
}

没有按下，不执行任何操作，保持原有状态，按下时，一直按着的话，就什么都不操作，执行while语句，一旦松手，跳出while语句，LED取反，再跳出if语句

1.3.独立按键控制LED按二进制递增亮

引入中间变量LEDNum,为什么呢，因为P2 ++,上电默认是不是1111 1111，加1变为0000 0000，全部亮，加一0000 0001，刚好与我们的预想的相反，而P2取反，就会1111 1111，变为0000 0000，取反you变为1111 1111，无法达到我们的效果，而引入中间变量LEDNum,LEDNum把值存起来，再给P2赋值就完美的解决了这一点，比如char类型刚好一个字节，存8位，

按下一次按键后LEDNum从0000 0000加加后变为0000 0001，取反1111 1110，给P2口，刚好第一个灯亮，而且LEDNum的值不会因为赋给P2而变成P2的值，还是 0000 0001，加一0000 0010 取反 1111 1101 给P2,刚好点亮第二个灯，依次循环，实现了用灯表示二进制，

#include <REGX52.H>
 
void Delay(unsigned int xms)		
{
	unsigned char i, j;
 
	while(xms){
		i = 2;
		j = 239;
		do
		{
				while (--j);
			
		} while (--i);
		xms--;
	}
}
 
void main()
{
	unsigned char LEDNum=0; 
    while(1)
    {
      if(P3_1==0)
      {
      Delay(20);
      while(P3_1==0);
      Delay(20);
		   LEDNum++;
		  P2=~ LEDNum;
      }
	
    }
}

1.4.两个独立按键控制LED移位，左移，右移

方法一：

0000 0001 0x01<<0

0000 0010 0x01<<1

0000 0100 0x01<<2

0000 1000 0x01<<3

..............

0 1 2 3 4定义为LEDNum,每按一下加一，加到7，LEDNum回到0，加个if语句。if（LEDNum>=8),LEDNum=0,因为LEDNum=7时,继续执行i++,

P2口应该与上面写的是反的，再取反操作。

代码如下

#include <REGX52.H>
 
unsigned char LEDNum;
 
void Delay(unsigned int xms)		
{
	unsigned char i, j;
 
	while(xms){
		i = 2;
		j = 239;
		do
		{
				while (--j);
			
		} while (--i);
		xms--;
	}
}
 
void main()
{
	
	while(1)
	{
		if(P3_1==0)
		{
			Delay(20);
			while(P3_1==0);
			Delay(20);
			
			if(LEDNum>=8) 
				LEDNum=0;
			
			P2=~(0x01<<LEDNum);
			LEDNum++;
				
		}
		
		if(P3_0==0)//??????
		{
			Delay(20);
			while(P3_0==0);
			Delay(20);
			
			if(LEDNum==0)//???????
				LEDNum=7;
			else
				LEDNum--;
			
			P2=~(0x01<<LEDNum);
		}
	}
}

注意:LEDNum是无符号型，最大值 255，LEDNum--的话，减到0，再减一的话，变成255，这就是越界。所以减到0我们重新让他变为7，

方法二：

每按一次独立按键，P2的数值变化如下

P2: 1111 1111 上电时, 我们用左移操作时，最低位是不是补0，我们在或上0x01,补成1

1111 1110 按一次按键 P2左移1位 ,此时P2=1111 1110

1111 1101 按两次按键 P2左移1位后或上0000 0001，

1111 1011 按三次按键 P2左移1位后或上0000 0001

...............

#include <REGX52.H>
void Delay(unsigned int xms)		
{
	unsigned char i, j;
 
	while(xms){
		i = 2;
		j = 239;
		do
		{
				while (--j);
			
		} while (--i);
		xms--;
	}
}
 
void main()
{   
		P2=0xFE;
	    while(1)
	    {
		if(P3_1==0)
		{
			Delay(20);
			while(P3_1==0);
			Delay(20);
			P2=P2<<1|0x01;
			if(P2==0xFF)
	        {
				P2=0xFE;
	        }
				
		}
		
		if(P3_0==0)
		{
			Delay(20);
			while(P3_0==0);
			Delay(20);
			P2=P2>>1|0x80;
			if(P2==0xFF)
	        {
				P2=0x7F;
	        }
		}
	}
}

1.5：一个独立按键控制流水灯方向

代码如下：

方法一：一个代码编程所有：

#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>  //导入头文件
unsigned char LEDNum;
unsigned int count;
void Delay1ms(unsigned int xms)		//@11.0592MHz   //延时函数
{
	unsigned char i, j;
	while (xms--)
	{
		i = 2;
		j = 199;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
 
	}
}
 
void main()
{
	while(1)
	{
		if(P3_1==0)
		{
			Delay1ms(20);
			while(P3_1==0);
			Delay1ms(20); //软件消抖
			P2=0xFE;
			Delay1ms(500);
			LEDNum = 0xFE;
			while(1)
			{
				while(count == 0) //当count为0时进入此循环
				{
					LEDNum =_crol_(LEDNum,1);
					P2 = LEDNum;
					Delay1ms(500);//1
					if(P3_1==0)
					{
						Delay1ms(20);
						while(P3_1==0);
						Delay1ms(20);
						count = 1; //再次按下K1改变count值使进入逻辑右移
					}
				}
				while(count == 1) //当count为1时进入此循环
				{
					LEDNum =_cror_(LEDNum,1);
					P2 = LEDNum;
					Delay1ms(500);
					if(P3_1==0)
					{
						Delay1ms(20);
						while(P3_1==0);
						Delay1ms(20);
						count = 0; //再次按下K1改变count值使进入逻辑左移

					}
				}
			}			
		}
	}
}

方法2：模块化编程，

后面我们专门写一期怎么模块化编程，下面针对这个题进行一次模块化编程，涉及内容有中断，定时器，后面所以讲到了会一一再解释这里的所有代码的具体含义。

main.c：

#include <REGX52.H>
#include "Timer0.h"
#include "Key.h"
#include <INTRINS.H>
 
unsigned char KeyNum,LEDMode;
 
void main()
{
	P2=0xFE;
	Timer0Init();
	while(1)
	{
		KeyNum=Key();		//获取独立按键键码
		if(KeyNum!=0)			//如果按键按下
		{
			//if(KeyNum==1)	//如果K1按键按下
			//{
				LEDMode++;	//模式切换
				if(LEDMode>=2)LEDMode=0;
			//}
		}
	}
}
 
void Timer0_Routine() interrupt 1
{
	static unsigned int T0Count;
	TL0 = 0x18;		//设置定时初值
	TH0 = 0xFC;		//设置定时初值
	T0Count++;		//T0Count计次，对中断频率进行分频
	if(T0Count>=500)//分频500次，500ms
	{
		T0Count=0;
		if(LEDMode==0)			//模式判断
			P2=_crol_(P2,1);	//LED输出    
			//_crol_循环左移
		if(LEDMode==1)
			P2=_cror_(P2,1);
		  //_cror_循环右移
	}
}

Timer0.c ：

#include <REGX52.H>
 
/**
  * @brief  定时器0初始化，1毫秒@12.000MHz
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void Timer0Init(void)
{
	TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
	TMOD |= 0x01;		//设置定时器模式
	TL0 = 0x18;		//设置定时初值
	TH0 = 0xFC;		//设置定时初值
	TF0 = 0;		//清除TF0标志
	TR0 = 1;		//定时器0开始计时
	ET0=1;
	EA=1;
	PT0=0;
}
 
/*定时器中断函数模板
void Timer0_Routine() interrupt 1
{
	static unsigned int T0Count;
	TL0 = 0x18;		//设置定时初值
	TH0 = 0xFC;		//设置定时初值
	T0Count++;
	if(T0Count>=1000)
	{
		T0Count=0;
		
	}
}
*/

Timer0.h ：

#ifndef __TIMER0_H__
#define __TIMER0_H__
 
void Timer0Init(void);
 
#endif

Key.c ：

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
 
/**
  * @brief  获取独立按键键码
  * @param  无
  * @retval 按下按键的键码，范围：0~4，无按键按下时返回值为0
  */
unsigned char Key()
{
	unsigned char KeyNumber=0;
	
	if(P3_1==0){Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);KeyNumber=1;}
	if(P3_0==0){Delay(20);while(P3_0==0);Delay(20);KeyNumber=2;}
	if(P3_2==0){Delay(20);while(P3_2==0);Delay(20);KeyNumber=3;}
	if(P3_3==0){Delay(20);while(P3_3==0);Delay(20);KeyNumber=4;}
	
	return KeyNumber;
}

Key.h ：

#ifndef __KEY_H__
#define __KEY_H__
 
unsigned char Key();
 
#endif

Delay.c ：

void Delay(unsigned int xms)
{
	unsigned char i, j;
	while(xms--)
	{
		i = 2;
		j = 239;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
	}
}

Delay.h ：

#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__
 
void Delay(unsigned int xms);
 
#endif