51 单片机[3]：独立按键控制LED

目标：

1. 按下K1按键时D1灯亮，松开K1按键后D1灯灭。
2. 按下K1按键后D1灯亮，再按一下后D1灯灭，再按一下又亮。
3. 随着K1按键被按下次数增加，LED按照二进制递增方式点亮。
4. 亮的LED随着K1被按下而向左移位，按下K2会向左移。

一、什么是独立按键？

如图所示，独立按键在开发板的左下角，K1~K4。

独立按键是一种电子开关，按下时开关接通，松开时开关断开，实现原理是通过轻触按键内部的金属弹片受力弹动来实现接通和断开。

独立按键在开发板原理图中的样子如下图所示。

二、独立按键控制LED亮灭

目标：按下K1按键时D1灯亮，松开K1按键后D1灯灭。

创建项目，添加main.c，添加头文件#include <REGX52.H>和main()

之前点亮LED是通过寄存器P2点亮的，这个寄存器是8个为一组的。

#include <REGX52.H>

void main()
{
	P2 = 0xfe;
	while(1)
	{
		
	}
}

如果直接操作P2，点亮D1灯需要同时给8个寄存器赋值。

如何只操作P2的最低位而不影响其他位？

代开头文件

可以看到sfr定义了8位一体的寄存器P2

继续往下翻，也可以看到位寄存器

我们可以通过位寄存器单独操作每个寄存器

三、独立按键控制LED状态

目标：按下K1按键后D1灯亮，再按一下后D1灯灭，再按一下又亮。

按键的抖动： 对于机械开关，当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，一个开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开，所以在开关闭合及断开的瞬间会伴随一连串的抖动。

如何避免这种抖动？

可以从软件层面解决，错过波动阶段：按下按键之后延时20ms，松开按键之后延时20ms

#include <REGX52.H>

void Delay(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)
		{
			Delay(20);//按键消抖，按下
			while(P3_1 == 0);//保持住P3_1 == 0
			Delay(20);//按键消抖，松开
			P2_0 = ~P2_0;
		}
	}
}

为什么P2_0 = ~P2_0;这行代码要按位取反？

P2_0默认是高电平，不亮。按下K1后P3_1 == 0，松开后P3_1 == 1，要想让D1灯亮，就要让P2_0 == 0，那么就要给P2_0取反，即P2_0 = ~P2_0;。再次按下K1后P3_1 == 0，松开后P3_1 == 1，要想让D1灯灭，就要让P2_0 == 1，那么就要给P2_0取反，即P2_0 = ~P2_0;。

四、独立按键控制LED显示二进制

在Keil5中，新建项目，添加main.c，插入头文件，写main()函数。

在stc-isp的"软件延时计算器"中，生成12MHz、1毫秒、STC-Y1指令集的代码，复制粘贴到Keil5

把Delay1ms()改为Delay(unsigned int xms)，内部加入while(xms)循环

void Delay(unsigned int xms)		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j;
	while(xms)
	{
		i = 2;
		j = 239;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
		xms--;
	}

}

也可以while(xms)循环体内也可以把xms--删掉，把while(xms)改为while(xms--)

主函数写成

void main()
{
	while(1)
	{
		if(P3_1 == 0)
		{
			Delay(20);
			while(P3_1 == 0);//检测松手
			Delay(20);
			P2--;
			
		}
	}
}

build一下，把程序下载下来就可以实现LED按二进制点亮。

主函数也可以这么些：

void main()
{
	unsigned int LEDNum=0;
	while(1)
	{
		if(P3_1 == 0)
		{
			Delay(20);
			while(P3_1 == 0);//¼ì²âËÉÊÖ
			Delay(20);
			LEDNum++;
			P2 = ~LEDNum;
		}
	}
}

五、独立按键控制LED移位

功能1： 按下K1，亮的LED左移。

#include <REGX52.H>


void Delay(unsigned int xms)		//@12.000MHz
{
	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++;
			if(LEDNum>=8)
			{
				LEDNum = 0;
			}
			P2 = ~(0x01<<LEDNum);//向左移位
			
		}
	}
}

下载程序后会发现上电后D1灯没亮，按下K1后D2灯开始亮，直到下一次循环，D1才会亮。

这是因为P2默认为 1111 1111，需要先对P2初始化，即在while(1)循环之前令P2 = ~0x01;

功能2： 按下K1，LED左移，按下K2，LED右移。

#include <REGX52.H>


void Delay(unsigned int xms)		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j;
	while(xms)
	{
		i = 2;
		j = 239;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
		xms--;
	}

}

void main()
{
	unsigned char LEDNum=0;
	P2 = ~0x01;
	while(1)
	{
		if(P3_1 == 0)
		{
			Delay(20);
			while(P3_1 == 0);
			Delay(20);
			
			LEDNum++;
			if(LEDNum>=8)
			{
				LEDNum = 0;
			}
			P2 = ~(0x01<<LEDNum);//Ïò×óÒÆÎ>>
			
		}
		if(P3_0 == 0)
		{
			Delay(20);
			while(P3_0 == 0);
			Delay(20);
			
			if(LEDNum<=0)
			{
				LEDNum = 7;
			}
			else
				LEDNum--;
			P2 = ~(0x01<<LEDNum);
		}
	}
}