本次代码练习，是学习完《手把手教你学51单片机(C语言版)》第十章的一个综合练习。
#include <reg52.h>
sbit BUZZ = P1^6;
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;
sbit keyIn1 = P2^4;
sbit keyIn2 = P2^5;
sbit keyIn3 = P2^6;
sbit keyIn4 = P2^7;
sbit keyOut1 = P2^3;
sbit keyOut2 = P2^2;
sbit keyOut3 = P2^1;
sbit keyOut4 = P2^0;
//数码管显示字符转换表
unsigned char code ledChar[16] = {
0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8,
0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E
};
//数码管显示缓冲区
unsigned char ledBuff[7] = {
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF
};
//矩阵按键真值表
unsigned char code keyCodeMap[4][4] = { //矩阵按键编号到标准键盘键码的映射表
{ 0x31, 0x32, 0x33, 0x26 }, //数字键1、数字键2、数字键3、向上键
{ 0x34, 0x35, 0x36, 0x25 }, //数字键4、数字键5、数字键6、向左键
{ 0x37, 0x38, 0x39, 0x28 }, //数字键7、数字键8、数字键9、向下键
{ 0x30, 0x1B, 0x0D, 0x27 } //数字键0、ESC键、 回车键、 向右键
};
//矩阵按键当前状态
unsigned char keySta[4][4] = {
{1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}
};
//每个按键按下的持续时间，单位ms
unsigned long pdata keyDownTime[4][4] = {
{0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0}
};
bit enBuzz = 0; //蜂鸣器使能标志
bit stopWatchRunning = 0; //秒表运行标志
bit stopWatchRefresh = 1; //秒表刷新标志
bit flagLed = 0; //Led流水灯标志
unsigned char T0RH = 0; //Timer0高字节重载值
unsigned char T0RL = 0; //Timer0低字节重载值
unsigned int integerPart = 0; //秒表整数部分
signed char decimalPart = 0; //秒表小数部分
void ConfigTimer0(unsigned int ms); //Timer0配置函数
void KeyDriver(); //矩阵按键驱动函数
void StopWatchDisplay(); //秒表显示函数
void LedMovement(); //LED流水灯函数
void main()
{
EA = 1; //使能总中断
ENLED = 0; //选择数码管和独立LED灯
ADDR3 = 1;
ConfigTimer0(1); //配置Timer0，定时1ms
while (1)
{
if (stopWatchRefresh) //秒表刷新位置1
{
stopWatchRefresh = 0; //秒表刷新位清零
StopWatchDisplay(); //显示秒表数
}
if (stopWatchRunning){ //秒表运行状态
if (flagLed) //Led流水灯标志位置1
{
flagLed = 0; //Led流水灯标志位清零
LedMovement(); //调用Led流水灯函数
}
}
KeyDriver(); //调用矩阵按键驱动函数
}
}
//配置并启动Timer0，ms为Timer0的定时时间
void ConfigTimer0(unsigned int ms)
{
unsigned long reload; //重载值计算临时变量
reload = 11059200 / 12; //定时器的计数频率
reload = (reload * ms) / 1000; //计算定时器所需的计数值
reload = 65536 - reload + 12; //计算定时器的重载值并补偿中断误差
T0RH = (unsigned char)(reload >> 8); //定时器重载值拆分为高低两个字节
T0RL = (unsigned char)reload;
TMOD &= 0xF0; //清零Timer0控制位
TMOD |= 0x01; //配置Timer0为模式1
TH0 = T0RH; //加载Timer0重载值
TL0 = T0RL;
ET0 = 1; //使能Timer0中断
TR0 = 1; //启动Timer0
}
//Led流水灯函数
void LedMovement()
{
static bit dir = 1; //方向标志位
static unsigned char shift = 0x01; //转换变量
ledBuff[6] = ~shift; //将转换变量取反，赋值给Led灯的缓冲区
if (dir) //方向标志位为1
{
shift = shift << 1; //转换变量shift左移1位
if (shift == 0x80) //shift为0x80，即1000 0000，移到了最左边
{
dir = 0; //方向标志位置0
}
}
else
{
shift = shift >> 1; //转换变量shift右移1位，
if (shift == 0x01) //shift为0x01，即0000 0001，移到了最右边
{
dir = 1; //方向标志位置1
}
}
}
//秒表显示函数
void StopWatchDisplay(){
signed char i;
unsigned char buff[6]; //秒表数值计算缓冲数组
buff[0] = decimalPart % 10; //从最右侧数第0个数码管小数部分
buff[1] = decimalPart / 10 % 10; //从最右侧数第1个数码管小数部分
buff[2] = integerPart % 10; //从最右侧数第2个数码管整数部分
buff[3] = integerPart / 10 % 10; //从最右侧数第3个数码管整数部分
buff[4] = integerPart / 100 % 10; //从最右侧数第4个数码管整数部分
buff[5] = integerPart / 1000 % 10; //从最右侧数第5个数码管整数部分
for (i = 5; i >= 3; i--) //从最高位起，遇到数值为0的转换为不显示，遇到非0退出循环
{
if (buff[i] == 0)
{
ledBuff[i] = 0xFF;
}
else
{
break;
}
}
for ( ; i >= 0; i--) //剩余的低位都如实转换为数码管显示字符
{
ledBuff[i] = ledChar[buff[i]];
}
ledBuff[2] &= 0x7F; //点亮数码管的小数点
}
//按键动作函数，根据键值码执行响应的操作，keyCode为按键码
void KeyAction(unsigned char keyCode)
{
if (stopWatchRunning == 0) //秒表未运行状态
{
if ((keyCode >= 0x30) && (keyCode <= 0x39)) //按键码是数字部分
{
integerPart = (integerPart * 10) + (keyCode - 0x30);//整数部分整体十进制左移，新数字进入个位
StopWatchDisplay(); //结果显示到数码管
}
else if ((keyCode == 0x26) && (integerPart < 9999)) //向上键，并且整数部分小于9999
{
integerPart++; //整数部分自加1
StopWatchDisplay();
}
else if ((keyCode == 0x28) && (integerPart > 0)) //向下键，并且整数部分大于0
{
integerPart--; //整数部分自减1
StopWatchDisplay();
}
else if (keyCode == 0x0D) //回车键
{
stopWatchRunning = 1; //秒表开始运行
}
}
}
void KeyDriver()
{
unsigned char i, j;
static unsigned char keyStaBackup[4][4] = { //按键值备份，保存上一次的值
{1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}
};
static unsigned long pdata timeThr[4][4] = { //连续输入执行时间的阈值
{1000, 1000, 1000, 1000}, {1000, 1000, 1000, 1000},
{1000, 1000, 1000, 1000}, {1000, 1000, 1000, 1000}
};
for (i = 0; i < 4; i++) //循环扫描4 * 4矩阵按键
{
for (j = 0; j < 4; j++)
{
if (keySta[i][j] != keyStaBackup[i][j]) //检测按键动作
{
if (keySta[i][j] == 0) //按键按下时执行动作
{
KeyAction(keyCodeMap[i][j]); //调用按键动作函数
}
keyStaBackup[i][j] = keySta[i][j]; //刷新前一次的备份值
}
if (keyDownTime[i][j] > 0) //检测按键动作，也可理解为检测按键持续按下状态
{
if (keyDownTime[i][j] >= timeThr[i][j]) //按键时间达到阈值执行一次动作
{
KeyAction(keyCodeMap[i][j]); //调用按键动作函数
timeThr[i][j] += 100; //阈值时间增加200ms，以准备下次时间的比较
}
}
else
{
timeThr[i][j] = 1000; //恢复1000ms的初始阈值时间
}
}
}
}
//秒表计数函数
void StopWatchCount()
{
if (stopWatchRunning) //秒表处于运行状态
{
decimalPart--; //秒表小数部分自减1
if (decimalPart <= 0) //秒表小数部分值小于等于0
{
if (integerPart == 0) //秒表整数部分为0
{
stopWatchRunning = 0; //秒表停止运行
enBuzz = 1; //使能蜂鸣器
ledBuff[6] = 0x00; //Led灯全部点亮
}
else
{
decimalPart = 100; //秒表小数部分恢复值100
integerPart--; //秒表整数部分自减1
}
}
stopWatchRefresh = 1; //秒表刷新位置1
}
}
//数码管扫描函数
void LedScan()
{
static unsigned char i = 0; //动态扫描索引
P0 = 0xFF; //关闭数码管段，消隐
P1 = (P1 & 0xF8) | i; //清零P1口的低3位，并且位选当前索引
P0 = ledBuff[i]; //缓冲区索引位置的数据，送到P0口
if (i < 6) //索引递增循环，遍历整个缓冲区
{
i++;
}
else
{
i = 0;
}
}
//矩阵按键扫描函数
void KeyScan()
{
unsigned char i;
static unsigned char keyOut = 0; //矩阵按键扫描输出索引
static unsigned char keyBuff[4][4] = { //矩阵按键扫描缓冲区
{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},
{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}
};
//将一行的4个按键值移入缓冲区
keyBuff[keyOut][0] = (keyBuff[keyOut][0] << 1) | keyIn1;
keyBuff[keyOut][1] = (keyBuff[keyOut][1] << 1) | keyIn2;
keyBuff[keyOut][2] = (keyBuff[keyOut][2] << 1) | keyIn3;
keyBuff[keyOut][3] = (keyBuff[keyOut][3] << 1) | keyIn4;
//消抖后更新按键状态
for (i = 0; i < 4; i++) //每行4个按键，所以循环4次
{
if ((keyBuff[keyOut][i] & 0xFF) == 0x00)
//连续4次扫描值位0，即4*4ms(1ms进1次中断，每次keyOut都自加1)都是按下的状态时
{
keySta[keyOut][i] = 0;
keyDownTime[keyOut][i] += 4; //按下的持续时间累加
}
else if ((keyBuff[keyOut][i] & 0xFF) == 0xFF)
//连续4次扫描值位1，即4*4ms(1ms进1次中断，每次keyOut都自加1)都是弹起的状态时
{
keySta[keyOut][i] = 1;
keyDownTime[keyOut][i] = 0; //按下的持续时间清零
}
}
keyOut++; //输出索引递增
keyOut &= 0x03; //输出索引遇4归零
switch (keyOut) //根据输出索引，释放当前的输出引脚，拉低下次的输出引脚
{
case 0: keyOut4 = 1; keyOut1 = 0; break;
case 1: keyOut1 = 1; keyOut2 = 0; break;
case 2: keyOut2 = 1; keyOut3 = 0; break;
case 3: keyOut3 = 1; keyOut4 = 0; break;
default: break;
}
}
//定时器0中断服务函数，完成数码管和矩阵键盘的扫描与定时
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
static unsigned int tmr10ms = 0; //10ms定时变量
static unsigned int tmrLed = 0; //Led流水灯定时变量
TH0 = T0RH; //重新加载重载值
TL0 = T0RL;
LedScan(); //数码管动态扫描
KeyScan(); //矩阵按键扫描
tmr10ms++;
tmrLed++;
if (tmr10ms >= 10) //10ms时间到
{
tmr10ms = 0;
StopWatchCount(); //调用秒表函数
}
if (tmrLed >= 50) //Led流水灯时间到
{
tmrLed = 0;
flagLed = 1; //Led流水灯标志位置1
}
if (enBuzz) //蜂鸣器标志位使能
{
BUZZ = ~BUZZ; //蜂鸣器发声处理
}
else
{
BUZZ = 1; //关闭蜂鸣器
}
}