单片机开发工程案例分析与解析文档格式.docx

1、采用单片机的P3口作为按键的输入，使用独立式按键与P3.0-P3.3连接，构成四个功能按键。在计时功能中，需要三个变量分别暂存定时器溢出的次数（T1_cnt）、倒计时的初始值（init_val）以及当前倒计时的秒数（cnt_val）。按键扫描功能中，需要两个变量，一个变量（key_val_new）用来存储当前扫描的键值（若无按键按下则为255），另一个变量（key_val_old）用来存储上一次扫描的键值。只有这两个变量值不一样时，才能说明是一次新的按键按下或弹起了，同时将新的键值赋给key_val_old变量。在显示功能中，需要定义一组数组（code类型），值为0-9数字对应的数码管7段码。

2、还需要定义一个变量（show_val）暂存要显示的数据，用于动态扫描显示中。在整个程序中，定义了一个状态变量（state_val）用来存储当前单片机工作在哪种状态。程序设计思路鉴于题目要求，存在三种工作模式：初始值设置模式、倒计时模式、计时到0时的闪烁模式。变量state_val为0时，处于倒计时模式。变量state_val为1时，处于初始值设置模式。变量state_val为2时，处于闪烁模式。这些状态的切换取决于按下哪一个键以及是否计时到0。状态的切换图如图3-2 图3-2 状态的切换单片机复位之后，默认处于倒计时模式，启动定时器，定时器每隔250us溢出一次，根据定时器溢出次数来计时，到1

3、秒时将时间的计数器减1。当“设置键”按下时，变量state_val由0变为1，切换到设置模式。可以使用“递增键”“递减键”对计时初始值进行修改。按下“确认键”时，回到计时模式开始以新的初始值进行倒计时。当倒计时到0时，变量state_val由1变为2，处于闪烁状态，在这种状态下，根据按键的情况分别又切换到计时和设置状态。程序流程主程序首先需要初始化定时器的参数和一些变量，然后进入一个循环结构，在循环中始终只做两件事，一是键盘的扫描，二是数码管的动态扫描。在扫描键盘后，根据前一次按键的结果是否与本次键值相同。如果不同，表示有键按下或弹起，同时用本次按键值更新上一次的按键值。这样设计旨在避免一个按

4、键长时间按下时被重复判为有新键按下，使得当前按下的键只有松开后，下一次按下时才算为一次新的按键。根据按键的值分别改变变量（state_val）的值或者在设置状态时的倒计时初始值。完整的主程序图如图3-3所示。 图3-3 主程序的流程图 在定时器的参数中，选择定时器T1的8位自动装载模式，每250us产生一次溢出中断，中断服务程序如图3-4所示。 图3-4中断服务程序流程图（4）软硬件调试方案 软件调试方案：伟福软件中，在“文件新建文件”中，新建C语言源程序文件，编写相应的程序。在“文件新建项目”的菜单中，新建项目并将C语言源程序文件包括在项目文件中。 在 “项目编译”菜单中将C源文件编译，检查

5、语法错误及逻辑错误。在编译成功后，产生以 “*.hex”和“*.bin” 后缀的目标文件。硬件调试方案：在设计平台中，将单片机的P3.0-P3.3分别与独立式键盘的相应位通过插线连接起来。在伟福中将程序文件编译成目标文件后，运行MCU下载程序，选择相应的flash 数据文件，点击“编程”按钮，将程序文件下载到单片机的Flash中。然后，上电重新启动单片机，检查所编写的程序是否达到题目的要求，是否全面完整地完成试题的内容。3.1.3 程序设计（仅供参考的C语言源程序）/晶振：11.0592M T1-250微秒 按键P10 P11 P12 P13/*变量的定义: show_val: 显示的值0-5

6、9 init_val: 初始值 state_val: 状态值 0-计数状态;1-设置状态;2-闪烁状态 shan_val: key_val1: 四个按键的值 255-无键;1-设置键 2-增一键 3-减一键 4-确定键 T1_cnt: 定时器计数溢出数 cnt_val: 倒计时的数值 led_seg_code：数码管7段码*/#include reg51.h /包含文件sbit P1_0=P10; /设置键sbit P1_1=P11; /增一键sbit P1_2=P12; /减一键sbit P1_3=P13; /确定键unsigned char data shan_val; /闪烁时LED的开

7、/关状态unsigned char data cnt_val; /保存倒计数的当前值unsigned int data T1_cnt; /保存定时器溢出次数unsigned char data key_val_new,key_val_old;/存放当前扫描的键和前一次按下的键值unsigned char data state_val; /状态值unsigned char data show_val; /存放需要在数码管显示的数字unsigned char data init_val; /暂存倒计数的初始值char code led_seg_code10=0x3f,0x06,0x05b,0x04

8、f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/-延时-void delay（unsigned int i） /大约延时i*2个微秒 while（-i）;/-按键扫描-unsigned char scan_key（） unsigned char i; i=P1&0x0f; delay（100）; /延时，去抖动 if （i=（P1&0x0f） if （P1_0=0） i=1; else if （P1_1=0） i=2; if （P1_2=0） i=3; if （P1_3=0） i=4; i=255; return i;/-数码管显示-void led_show（unsigne

9、d int v） unsigned char i; if （state_val!=2） /动态扫描 i=v%10; /取要显示的数的个位 P0=led_seg_codei; /转换为7段码 P2=0xfe; /显示个位 delay（15）; /延时 i=v%100/10; /取十位 P2=0xfd; /显示十位 delay（5）; P0=led_seg_code0; /处于闪烁状态 if （shan_val） P2=0xff; /将数码管的关闭 P2=0xfc; /将数码管的打开/-定时器T1中断服务程序-void timer1（） interrupt 3 /T1中断，250us中断一次 T1

10、_cnt+; switch （state_val） case 0: if（T1_cnt3999） /如果计数3999, 计时1s T1_cnt=0; if（cnt_val!=0） cnt_val-; state_val=2; /定时计数到0时，切换状态 show_val=cnt_val; break; case 2:1999） /如果计数1999, 计时0.5s shan_val=!shan_val; /闪烁状态/-主程序-main（）init_val=59; /初始化各变量 cnt_val=init_val; state_val=0; key_val_old=255; T1_cnt=0; s

11、han_val=0; /初始化51的寄存器TMOD=0x20; /用T1计时 8位自动装载定时模式 TH1=0x19; /250微秒溢出一次; 250=（256-x）*12/11.0592 - x= 230.4 TL1=0x19; EA=1; /打开总中断允许 ET1=1; /开中断允许 TR1=1; /开定时器T1while（1） key_val_new=scan_key（）; / 255表示无键按下 if （key_val_new!=key_val_old） / 只有当前扫描的键值与上次扫描的不同，才判断是有键按下 key_val_old=key_val_new; switch （key_

12、val_new） case 1: state_val=1; /处于设置状态 /停止计时 show_val=init_val; /显示原来的倒计数初始值 if（state_val=1） /只有在设置状态，增1键才有用 if （init_val0） /更改原来的倒计数初始值 init_val-; init_val=59;/显示更改后的倒计数初始值 case 3: if（state_val=1） /只有在设置状态，减1键才有用 if （init_val2） state_val_sn=0; cnt_sn=init_snstate_val_sn; switch （state_val_sn） /根据状态值

13、，刷新各信号灯的状态 SN_green=0 ; SN_yellow=1 ; SN_red=1 ; break; case 1: SN_green=1 ; SN_yellow=0 ; SN_red=1 ;SN_green=1 ; SN_red=0 ; if （cnt_ew!=0） /东西方向计时 cnt_ew-; state_val_ew+; if （state_val_ew2） state_val_ew=0; cnt_ew=init_ewstate_val_ew; switch （state_val_ew） /根据状态值，刷新各信号灯的状态 EW_green=1 ; EW_yellow=1; EW_red=0 ; break; EW_green=0 ; EW_yellow=1 ; EW_red=1 ; EW_yellow=0 ;/初始化各变量 cnt_sn=init_sn0; cnt_ew=init_ew0; state_val_sn=0; /启动后，默认工作在序号为1的状态 state_val_ew=0;/初始化各灯的状态/南北方向绿灯亮