51单片机

从业将近十年！手把手教你单片机程序框架（连载）

2020-01-12 17:08发布

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本帖最后由 吴坚鸿 于 2014-3-10 20:36 编辑

      第一次听到阿莫的大名，是在聊天时听一个朋友提起的，他说阿莫好牛，有家公司出资100万要收购阿莫论坛，被阿莫直接拒绝了，也不知道这个事情是不是真的。后来在做项目中，遇到问题在网上查资料时，也经常能在阿莫论坛中找到答案，从此之后，在我心中的阿莫就跟周立功一样，都是我非常崇拜的牛人。
    先自我介绍一下，我叫吴坚鸿，从事单片机开发行业将近十年，今天买了一个阿莫论坛的ID号，准备把我这些年做项目的程序框架分享给大家，我打算每个星期写一两节，直到我江郎才尽为止，初步估计不会低于100节内容，因为感觉我要整理和分享的技术资料实在是太多了。第一次在阿莫论坛发帖，希望各位版主和管理员多多包涵，如果发现我不对的地方请及时告诉我，我会马上改正，也可以直接帮我更改不对的地方。有不同见解的欢迎提出来交流，意见不同的请心平气和地交流，君子和而不同，不要太较真。


第一节：吴坚鸿谈初学单片机的误区。

第二节：delay()延时实现LED灯的闪烁。

第三节：累计主循环次数使LED灯闪烁。

第四节：累计定时中断次数使LED灯闪烁。

第五节：蜂鸣器的驱动程序。

第六节：在主函数中利用累计主循环次数来实现独立按键的检测。

第七节：在主函数中利用累计定时中断的次数来实现独立按键的检测。

第八节：在定时中断函数里执行独立按键的扫描程序。

第九节：独立按键的双击按键触发。

第十节：两个独立按键的组合按键触发。

第十一节：同一个按键短按与长按的区别触发。

第十二节：按住一个独立按键不松手的连续步进触发。

第十三节：按住一个独立按键不松手的加速匀速触发。

第十四节：矩阵键盘的单个触发。

第十五节：矩阵键盘单个触发的压缩代码编程。

第十六节：矩阵键盘的组合按键触发。

第十七节：两片联级74HC595驱动16个LED灯的基本驱动程序。

第十八节：把74HC595驱动程序翻译成类似单片机IO口直接驱动的方式。

第十九节：依次逐个点亮LED之后，再依次逐个熄灭LED的跑马灯程序。

第二十节：依次逐个亮灯并且每次只能亮一个灯的跑马灯程序。

第二十一节：多任务并行处理两路跑马灯。

第二十二节：独立按键控制跑马灯的方向。

第二十三节：独立按键控制跑马灯的速度。

第二十四节：独立按键控制跑马灯的启动和暂停。

第二十五节：用LED灯和按键来模拟工业自动化设备的运动控制。

第二十六节：在主函数while循环中驱动数码管的动态扫描程序。

第二十七节：在定时中断里动态扫描数码管的程序。

第二十八节：数码管通过切换窗口来设置参数。

第二十九节：数码管通过切换窗口来设置参数，并且不显示为0的高位。

第三十节：数码管通过闪烁来设置数据。

第三十一节：数码管通过一二级菜单来设置数据的综合程序。

第三十二节：数码管中的倒计时程序。

第三十三节：能设置速度档位的数码管倒计时程序。


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100条回答
吴坚鸿
2020-01-21 09:51
第十八节：把74HC595驱动程序翻译成类似单片机IO口直接驱动的方式。

开场白：
上一节讲了74HC595的驱动程序。为了更加方便操作74HC595输出的每个IO状态，这节讲如何把74HC595驱动程序翻译成类似单片机IO口直接驱动的方式。要教会大家两个知识点：
第一点：如何灵活运用与和非的运算符来实现位的操作。
第二点：如何灵活运用一个更新变量来实现静态刷新输出或者静态刷新显示的功能。
具体内容，请看源代码讲解。

（1）硬件平台：基于朱兆祺51单片机学习板。

（2）实现功能：两片联级的74HC595驱动的16个LED灯交叉闪烁。比如，先是第1,3,5,7,9,11,13,15八个灯亮，其它的灯都灭。然后再反过来，原来亮的就灭，原来灭的就亮。交替闪烁。

（3）源代码讲解如下：
#include "REG52.H"

#define const_time_level 200  

void initial_myself();   
void initial_peripheral();
void delay_short(unsigned int uiDelayShort);
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
void led_flicker();
void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01);
void led_update();  //LED更新函数
void T0_time();  //定时中断函数


sbit hc595_sh_dr=P2^3;   
sbit hc595_st_dr=P2^4;  
sbit hc595_ds_dr=P2^5;  

unsigned char ucLed_dr1=0;   //代表16个灯的亮灭状态，0代表灭，1代表亮
unsigned char ucLed_dr2=0;
unsigned char ucLed_dr3=0;
unsigned char ucLed_dr4=0;
unsigned char ucLed_dr5=0;
unsigned char ucLed_dr6=0;
unsigned char ucLed_dr7=0;
unsigned char ucLed_dr8=0;
unsigned char ucLed_dr9=0;
unsigned char ucLed_dr10=0;
unsigned char ucLed_dr11=0;
unsigned char ucLed_dr12=0;
unsigned char ucLed_dr13=0;
unsigned char ucLed_dr14=0;
unsigned char ucLed_dr15=0;
unsigned char ucLed_dr16=0;

unsigned char ucLed_update=0;  //刷新变量。每次更改LED灯的状态都要更新一次。

unsigned char ucLedStep=0; //步骤变量
unsigned int  uiTimeCnt=0; //统计定时中断次数的延时计数器

unsigned char ucLedStatus16_09=0;   //代表底层74HC595输出状态的中间变量
unsigned char ucLedStatus08_01=0;   //代表底层74HC595输出状态的中间变量

void main()
  {
   initial_myself();  
   delay_long(100);   
   initial_peripheral();
   while(1)   
   {
      led_flicker();   
          led_update();  //LED更新函数
   }

}


/* 注释一：
* 把74HC595驱动程序翻译成类似单片机IO口直接驱动方式的过程。
* 每次更新LED输出，记得都要把ucLed_update置1表示更新。
*/
void led_update()  //LED更新函数
{

   if(ucLed_update==1)
   {
       ucLed_update=0;   //及时清零，让它产生只更新一次的效果，避免一直更新。

       if(ucLed_dr1==1)
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x01;
           }
           else
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xfe;
           }

       if(ucLed_dr2==1)
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x02;
           }
           else
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xfd;
           }

       if(ucLed_dr3==1)
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x04;
           }
           else
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xfb;
           }

       if(ucLed_dr4==1)
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x08;
           }
           else
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xf7;
           }


       if(ucLed_dr5==1)
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x10;
           }
           else
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xef;
           }


       if(ucLed_dr6==1)
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x20;
           }
           else
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xdf;
           }


       if(ucLed_dr7==1)
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x40;
           }
           else
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0xbf;
           }


       if(ucLed_dr8==1)
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01|0x80;
           }
           else
           {
              ucLedStatus08_01=ucLedStatus08_01&0x7f;
           }

       if(ucLed_dr9==1)
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x01;
           }
           else
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xfe;
           }

       if(ucLed_dr10==1)
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x02;
           }
           else
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xfd;
           }

       if(ucLed_dr11==1)
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x04;
           }
           else
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xfb;
           }

       if(ucLed_dr12==1)
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x08;
           }
           else
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xf7;
           }


       if(ucLed_dr13==1)
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x10;
           }
           else
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xef;
           }


       if(ucLed_dr14==1)
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x20;
           }
           else
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xdf;
           }


       if(ucLed_dr15==1)
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x40;
           }
           else
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0xbf;
           }


       if(ucLed_dr16==1)
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09|0x80;
           }
           else
           {
              ucLedStatus16_09=ucLedStatus16_09&0x7f;
           }

       hc595_drive(ucLedStatus16_09,ucLedStatus08_01);  //74HC595底层驱动函数

   }
}

void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01)
{
   unsigned char i;
   unsigned char ucTempData;
   hc595_sh_dr=0;
   hc595_st_dr=0;

   ucTempData=ucLedStatusTemp16_09;  //先送高8位
   for(i=0;i<8;i++)
   {
         if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
         else hc595_ds_dr=0;

         hc595_sh_dr=0;     //SH引脚的上升沿把数据送入寄存器
         delay_short(15);
         hc595_sh_dr=1;
         delay_short(15);

         ucTempData=ucTempData<<1;
   }

   ucTempData=ucLedStatusTemp08_01;  //再先送低8位
   for(i=0;i<8;i++)
   {
         if(ucTempData>=0x80)hc595_ds_dr=1;
         else hc595_ds_dr=0;

         hc595_sh_dr=0;     //SH引脚的上升沿把数据送入寄存器
         delay_short(15);
         hc595_sh_dr=1;
         delay_short(15);

         ucTempData=ucTempData<<1;
   }

   hc595_st_dr=0;  //ST引脚把两个寄存器的数据更新输出到74HC595的输出引脚上并且锁存起来
   delay_short(15);
   hc595_st_dr=1;
   delay_short(15);

   hc595_sh_dr=0;    //拉低，抗干扰就增强
   hc595_st_dr=0;
   hc595_ds_dr=0;

}


void led_flicker() ////第三区 LED闪烁应用程序
{
  switch(ucLedStep)
  {
     case 0:
           if(uiTimeCnt>=const_time_level) //时间到
           {
               uiTimeCnt=0; //时间计数器清零

               ucLed_dr1=1;  //每个变量都代表一个LED灯的状态
               ucLed_dr2=0;
               ucLed_dr3=1;
               ucLed_dr4=0;
               ucLed_dr5=1;
               ucLed_dr6=0;
               ucLed_dr7=1;
               ucLed_dr8=0;
               ucLed_dr9=1;
               ucLed_dr10=0;
               ucLed_dr11=1;
               ucLed_dr12=0;
               ucLed_dr13=1;
               ucLed_dr14=0;
               ucLed_dr15=1;
               ucLed_dr16=0;

               ucLed_update=1;  //更新显示
               ucLedStep=1; //切换到下一个步骤
           }
           break;
     case 1:
           if(uiTimeCnt>=const_time_level) //时间到
           {
               uiTimeCnt=0; //时间计数器清零

               ucLed_dr1=0;  //每个变量都代表一个LED灯的状态
               ucLed_dr2=1;
               ucLed_dr3=0;
               ucLed_dr4=1;
               ucLed_dr5=0;
               ucLed_dr6=1;
               ucLed_dr7=0;
               ucLed_dr8=1;
               ucLed_dr9=0;
               ucLed_dr10=1;
               ucLed_dr11=0;
               ucLed_dr12=1;
               ucLed_dr13=0;
               ucLed_dr14=1;
               ucLed_dr15=0;
               ucLed_dr16=1;

               ucLed_update=1;  //更新显示
               ucLedStep=0; //返回到上一个步骤
           }
           break;
  
   }

}


void T0_time() interrupt 1
{
  TF0=0;  //清除中断标志
  TR0=0; //关中断

  if(uiTimeCnt<0xffff)  //设定这个条件，防止uiTimeCnt超范围。
  {
      uiTimeCnt++;  //累加定时中断的次数，
  }

  TH0=0xf8;   //重装初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
  TL0=0x2f;
  TR0=1;  //开中断
}

void delay_short(unsigned int uiDelayShort)
{
   unsigned int i;  
   for(i=0;i<uiDelayShort;i++)
   {
     ;   //一个分号相当于执行一条空语句
   }
}

void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
{
   unsigned int i;
   unsigned int j;
   for(i=0;i<uiDelayLong;i++)
   {
      for(j=0;j<500;j++)  //内嵌循环的空指令数量
          {
             ; //一个分号相当于执行一条空语句
          }
   }
}


void initial_myself()  //第一区 初始化单片机
{

  TMOD=0x01;  //设置定时器0为工作方式1


  TH0=0xf8;   //重装初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
  TL0=0x2f;


}

void initial_peripheral() //第二区 初始化外围
{
  EA=1;     //开总中断
  ET0=1;    //允许定时中断
  TR0=1;    //启动定时中断

}

总结陈词：
这节讲了把74HC595驱动程序翻译成类似单片机IO口直接驱动的方式，接下来，我们该如何来运用这种驱动方式实现跑马灯的程序？欲知详情，请听下回分解-----依次逐个点亮LED之后，再依次逐个熄灭LED的跑马灯程序。

（未完待续，下节更精彩，不要走开哦）

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