51单片机学习（3）-----独立按键控制LED的亮灭状态

news2024/11/5 22:41:38

前言：感谢您的关注哦，我会持续更新编程相关知识，愿您在这里有所收获。如果有任何问题，欢迎沟通交流！期待与您在学习编程的道路上共同进步了。

一. 器件介绍及实验原理

1.独立按键

（1）独立按键在开发板中的位置：

（2）按键介绍：

（3）按键的抖动：

（4）开发板中独立按键模块：

2.LED模块

3.独立按键与核心的连接：

二. 程序软件设计

1.延时函数的设置：

2.按键抖动的消除：

3.补充符号：

4.程序设计：

程序1：K1，K2控制同时控制LED1

程序2：K1控制LED1，K2控制LED2，K3控制LED3，K4控制LED4

三.实验视频

一. 器件介绍及实验原理

1.独立按键

（1）独立按键在开发板中的位置：

（2）按键介绍：

按键是一种电子开关，使用时轻轻按开关按钮就可使开关接通，当松开手时, 开关断开。开发板上使用的按键及内部简易图：

按键管脚两端距离长的表示默认是导通状态，距离短的默认是断开状态，如果按键按下，初始导通状态变为断开，初始断开状态变为导通。

（3）按键的抖动：

通常的按键所用开关为机械弹性开关,当机械触点断开、闭合时，电压信号如下图所示：

由于机械点的弹性作用，按键开关在闭合时不会马上稳定的接通，在断开时也不会一下子断开，因而在闭合和断开的瞬间均伴随着一连串的抖动。抖动时间的长短由按键的机械特性决定的，一般为 5ms 到 10ms。按键稳定闭合时间的长短则由操作人员的按键动作决定的，一般为零点几秒至数秒。按键抖动会引起按键被误读多次。为了确保 CPU 对按键的一次闭合仅作一次处理，必须进行消抖。

（4）开发板中独立按键模块：

注意：1.这里开关K1对应P3-1，K2对应P3-0，K3对应P3-2，K4对应P3-3

2.GND为接地符号，用于为电路提供一个电势参考点，通常与电路的电源负极相连，即表示低电势一端。

2.LED模块：

LED模块图：

注意：1.具体介绍可见51单片机博客2（LED流水灯）

2.这里VCC代表电源正极或者电路的供电电压，即表示高电平一端

3.独立按键与核心的连接：

连接图：

二. 程序软件设计

1.延时函数的设置：

这里关于自定义的延时函数的获取可以参考51单片机2（LED流水灯），具体程序如下：

void Delay(unsigned int xms)	//@11.0592MHz
{
	unsigned char data i, j;
	while(xms)
	{
		i = 2;
		j = 199;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
		xms--;
	}
}

2.按键抖动的消除：

按键消抖有两种方式，一种是硬件消抖，另一种是软件消抖。为了使电路更加简单，通常采用软件消抖。我们开发板也是采用软件消抖，一般来说一个简单的按键消抖就是先读取按键的状态，如果得到按键按下之后，延时 10ms，再次读取按键的状态，如果按键还是按下状态，那么说明按键已经按下。其中延时 10ms 就是软件消抖处理，这里给大家列出单片机常用的软件去抖动方法：

（1）先设置 IO 口为高电平（由于开发板 IO 都有上拉电阻，所以默认 IO 为高电平）。（2）读取 IO 口电平确认是否有按键按下。（3）如有 IO 电平为低电平后，延时几个毫秒。

（4）再读取该 IO 电平，如果仍然为低电平，说明按键按下。

（5）执行按键控制程序。

独立按键电路构成是由各个按键的一个管脚连接在一起接地，按键其他引脚分别接到单片机 IO 口。我们知道单片机的 IO 口既可作为输出也可作为输入使用，当检测按键时用的是它的输入功能，独立按键的一端接地，另一端与单片机的 I/O 口相连，开始时先给该 IO 口赋一高电平，然后让单片机不断地检测该 I/O 口是否变为低电平，当按键闭合时，即相当于该 I/O 口通过按键与地相连，变成低电平，程序一旦检测到 I/O 口变为低电平则说明按键被按下，然后执行相应的指令。

3.补充符号：

这里我们写的程序中主要含等于，逻辑或，按位取反符号。

4.程序设计：

程序1：K1，K2控制同时控制LED1

#include <REGX52.H>

void Delay(unsigned int xms)	//@11.0592MHz  //延时函数设置
{
	unsigned char data i, j;
	while(xms)
	{
		i = 2;
		j = 199;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
		xms--;
	}
}
void main()
{
	while(1)   //while循环语句
	{
		if(P3_1==0||P3_0==0)   //if语句，并且运用逻辑或
		{
			Delay(20);    //延时20ms，去除第一段抖动
			while(P3_1==0||P3_0==0);
			Delay(20);  //去除第二段抖动
			P2_0=~P2_0;   //按位取反，即对应的LED状态改变
		}
	}
}

注意：这里对于端口的定义也可以参考流水灯博客一文，即对于0与1所对应的含义，及端口所代表的连接地方和功能。

程序2：K1控制LED1，K2控制LED2，K3控制LED3，K4控制LED4

#include <REGX52.H>

void Delay(unsigned int xms)	//@11.0592MHz
{
	unsigned char data i, j;
	while(xms)
	{
		i = 2;
		j = 199;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
		xms--;
	}
}
void main()
{
	while(1)
	{
			if(P3_1==0)
		{
			Delay(20);
			while(P3_1==0);
			Delay(20);
			P2_0=~P2_0;
		}
			if(P3_0==0)
		{
			Delay(20);
			while(P3_0==0);
			Delay(20);
			P2_1=~P2_1;
		}
			if(P3_2==0)
		{
			Delay(20);
			while(P3_2==0);
			Delay(20);
			P2_2=~P2_2;
		}
			if(P3_3==0)
		{
			Delay(20);
			while(P3_3==0);
			Delay(20);
			P2_3=~P2_3;
		}
	}
}