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第六集（下）课后练习解答：SOS求救灯光编写
求救信号原理
三短三长三短
SOS作为世界上通用的求救信号，如果用灯光信号来表示，三短亮代表字母S，三长亮代表字母O，再接着的三短亮代表S。
灯的长亮时间是短亮时间的三倍，而短亮时间则与LED两次点亮的间隔时间相同，字母与下一个字母间也有三倍短亮时间的熄灭间隔。
冲哥代码及解析
分模块设计：
math.h：
C
#ifndef __MATH_H //if no define
#define __MATH_H
#include "stc.h" //调用头文件，具体引用路径根据options选择的调用路径而定
#include "usb.h"
#define MAIN_Fosc 24000000UL //定义一个IRC系统时钟
int Add( int parm1,int parm2 ); //加法
int Sub( int parm1,int parm2 ); //减法
int Mul( int parm1,int parm2 ); //乘法
void SOS_Led(void);
void delay_ms(u16 ms); //unsigned int
#endifmath.c:
增加函数定义：
C
#include "math.h"
int Add( int parm1,int parm2 )
{
return parm1 + parm2;
}
int Sub( int parm1,int parm2 )
{
return parm1 - parm2;
}
int Mul( int parm1,int parm2 )
{
return parm1 * parm2;
}
void SOS_Led(void)
{
P60 = 0; //点亮
delay_ms(200);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(200);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(200);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(200);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(200);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(200);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(500);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(500);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(500);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(500);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(500);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(500);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(200);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(200);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(200);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(200);
P60 = 0; //点亮
delay_ms(200);
P60 = 1; //熄灭
delay_ms(200);
delay_ms(3000);
}
void delay_ms(u16 ms) //unsigned int
{
u16 i;
do
{
i = MAIN_Fosc/6000;
while(--i);
}while(--ms);
}在主程序demo.c中：#include "math.h"，并在主函数体main()函数中直接调用： SOS_Led()实现SOS功能。
首先，将void SOS_Led(void)和void delay_ms(u16 ms)的函数声明放在头文件math.h中：
然后，将void SOS_Led(void)和void delay_ms(u16 ms)的函数定义移至math.c中：
delay函数中用到MAIN_Fosc，需增加。在main.c中：
C
#define MAIN_Fosc 24000000UL //#define 名称 需要定义的内容while主程序部分
C
while(1) //死循环
{
if( DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED ) //
continue;
if( bUsbOutReady )
{
usb_OUT_done();
printf("计算Add( 1,2 )结果为：%d\r\n",Add( 1,2 ));
printf("计算Sub( 5,2 )结果为：%d\r\n",Sub( 5,2 ));
printf("计算Mul( 5,3 )结果为：%d\r\n",Mul( 5,3 ));
}
P40 = 0; //三极管引脚输出低电平
SOS_Led();
}正常编译，开始闪灯。
按键点灯（下）
1.按键的原理
虽然按键长得千奇百怪，但是本质就是两个引脚之间的通断。
有的是按下之后两个引脚导通；
有的是按键之后两个引脚断开。
原理图：
有一个上拉电阻，如果说这个按键没有按下。这是一个完整的断开的信号。
单片机3.2引脚连接到了一个VCC。VCC通过R10,R82流进P3.2 INT0的IO口。按键按下后，电阻后段接GND,导线处
各个位置都是0V,R10是限流电阻，保护IO口。分析下来，没按下时是高电平，按下检测到低电平。
可以通过以上办法去判断按键有无按下。
Tips：按键消抖
假定：按键SW17松开，P3.2高电平，按键按下，P3.2是低电平。
按键属于机械，机械开关他按下弹起的时候，会有一个震动，震动时间的见下图：
低电平10ms以后，再检测，如果还是低电平，则判断为低电平，10ms就是需要处理的消抖时间。
按下和松开的过程中，电压都会有上下波动的过程。
2.按键的代码实现过程
示例代码1：
C
if( KEY == 0 )
{
Delay_ms(10);
if( KEY == 0 )
{
执行功能
}
}示例代码2：
C
if( KEY == 0 )
{
Delay_ms(10);
if( KEY == 0 )
{
while(KEY == 0);
执行功能
}
}工程示例
复制模板工程文件夹1.C-Printf，并更名为：3.按键控制LED。
根据原理图，定义2个KEY：
C
#define KEY1 P32 //定义一个按键引脚KEY1
#define KEY2 P33 //定义一个按键引脚KEY2复制Delay_ms函数,并声明。
增加控制代码：
C
if( KEY1 == 0 )
{
Delay_ms(10);
if( KEY1 == 0 )
{
printf("按键P32已经按下!\r\n");
}
}
if( KEY2 == 0 )
{
Delay_ms(10);
if( KEY2 == 0 )
{
printf("按键P33已经按下!\r\n");
}
}串口打印输出
3.按键的应用
- 3.1按键按下LED点亮，松开熄灭
增加代码P22 = 0和P23 = 0可以实现点亮，但松开按钮后不熄灭。
还需要增加判断,实现松开熄灭,板载的原有指示灯同状态亮灭:
完整代码：
C
if( KEY1 == 0 )
{
Delay_ms(10);
if( KEY1 == 0 )
{
printf("按键P32已经按下!\r\n");
P22 = 0;
}
}
else //如果没有按下
{
P22 = 1;
}
if( KEY2 == 0 )
{
Delay_ms(10);
if( KEY2 == 0 )
{
printf("按键P33已经按下!\r\n");
P23 = 0;
}
}
else //如果没有按下
{
P23 = 1;
}- 3.2按键按下LED熄灭，松开点亮
将P22,P23口的电平掉转（使用取反~操作即可），实现松开点亮,与板载的原有指示灯状态相反。
实现代码：
C
if( KEY1 == 0 )
{
Delay_ms(10);
if( KEY1 == 0 )
{
printf("按键P32已经按下!\r\n");
P22 = 0; //实现按下点亮，抬起熄灭
//P22 = !0; //取反操作实现按下熄灭，抬起点亮
}
}
else //如果没有按下
{
P22 = 1;
//P22 = !1; //取反操作实现按下熄灭，抬起点亮
}
if( KEY2 == 0 )
{
Delay_ms(10);
if( KEY2 == 0 )
{
printf("按键P33已经按下!\r\n");
P23 = 0; //实现按下点亮，抬起熄灭
//P23 = !0; //取反操作实现按下熄灭，抬起点亮
}
}
else //如果没有按下
{
P22 = 1;
//P23 = !1; //取反操作实现按下熄灭，抬起点亮
}- 3.3按键按下一次，LED状态改变一次
初步想法是按下则IO状态取反，P23 = !P23;
按下后，等的状态不对。需要增加延时：Delay_ms(200); //防止检测太快
但长按按钮（一直保持按下），发现LED闪烁。需要增加只执行1次的限制代码：
C
printf("按键P33已经按下!\r\n");
P23 = !P23; //LED取反1次
while( KEY2 == 0 ) //如果按键一直是按下，一直空循环，实现只执行1次
{
}能不能修改为松开再执行？类似应用于手册侧边的长按，看代码：
C
while( KEY2 == 0 ) //如果按键松开，则结束空循环，则执行以下程序
{
}
printf("按键P33已经松开!\r\n");
P23 = !P23; //LED取反1次- 3.4按键按下一次，LED往左边走一个（流水灯效果）。
操作一组灯，以P2为例：
我们写成16进制的写法：P2 = 0xFE; //1111 1110 设定初始状态。
初始状态下，先是最右侧点亮，1111 1101
左移1位，第二个灯点亮，右侧是末位，补0，则第1,2个都点亮，1111 1100，依次变化
只想亮一个灯，则需要+1操作，变成：1111 1101 仅第2个灯点亮.
这里采用单独变量进行计算，得到某次按键后的P2口状态，赋值：
C
u8 LED_Data = 0XFD; //8个2进制位的变量
P2 = LED_Data; //1111 1110 设定初始状态控制代码：
C
if( KEY2 == 0 ) //判断按键有没有按下
{
Delay_ms(10);
if( KEY2 == 0 ) //按键确实按下了
{
printf("按键P33已经按下,led左移一个\r\n");
LED_Data = ( (LED_Data<<1) +1 ); //本来是直接输出P2，先计算，后输出
if( LED_Data == 0xFF )
LED_Data = 0xFD;
P2 = LED_Data;
while(KEY2 == 0); //如果按键一直是按下的，一直执行while
//while函数体如果无实际执行需要，即花括号内为空，可以直接跟;结束语句，
// {
//
// }
}
}注意 ：while函数体如果仅用于判断，无实际代码执行需要，即花括号内为空，可以直接跟";"结束语句。
STC-ISP串口工具设置
为了简化串口输出数据，可以进行串口工具的简化设置，至显示程序发送字符：
作业：实现P32(KEY1)按下一次以后，灯向右移动一个。
- 4.数组的使用
数组使用分为如下两步
1.定义
类型 名称[长度] = { 数值 }；
例如要实现流水灯，几个状态如下：
1111 1110 0XFE
1111 1101 0XFD
1111 1011 0XFB
1111 0111 0XF7
1110 1111 0XEF
1101 1111 0XDF
1011 1111 0XBF
0111 1111 0X7F
要实现流水灯，可以直接输出以上状态。
例如，在主while循环的最后一行加入测试代码：
C
P2 = 0XFB; Delay_ms(500);
P2 = 0XF7; Delay_ms(500);
P2 = 0XEF; Delay_ms(500);
P2 = 0XDF; Delay_ms(500);
P2 = 0XBF; Delay_ms(500);
P2 = 0X7F; Delay_ms(500);效果：由右往左的流水灯，每次点亮500ms，依次点亮。
2.使用
赋值：名称[索引] = 数值
以实现上述的流水灯为例，数据为：0XFB，无符号8位，索引（总数据量）为8，定义数据为：
C
u8 LED_DataTab[8] = {0XFE,0XFD,0XFB,0XF7,0XEF,0XDF,0XBF,0X7F};竖向列选择文本 ：光标选中待选字符的左侧，按住alt+shift，拖选中要求选择的行，列，反显后可以复制。
利用变量num实现流水灯：
C
P2 = LED_DataTab[num+1]; Delay_ms(500);//1111 0111 0XF7
num++;以上代码实现了1次流水灯，然后就全亮了。
排查问题，为什么呢：num++是有范围的，需要限定：if(num > 7) num = 1; //num最大只能是7，到7后从1开始，回到最右边。
可以通过修改LED_DataTab数组值的方式，实现点灯控制，如赋值：LED_DataTab[3] = 0XFD;，则第3次还是点亮第1个灯。
可以随意改变数据实现花式点灯。
总结
1.学会按键的用法
2.掌握数组
课后练习：按下按键，切换LED输出不同的效果。
4个灯4个灯的亮，或者3个灯，3个灯的亮，2个2个的往左移等等。熟练实现按键功能的代码编写。