第一百一十六节： 按键控制数码管的倒计时。
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【116.1 按键控制数码管的倒计时。】
上图116.1.1 数码管
上图116.1.2 独立按键
上图116.1.3 有源蜂鸣器
上一节讲“累加式”的秒表，这一节讲“递减式”的倒计时。通过此小项目，加深理解在显示框架中常用的更新变量（整屏更新和局部更新），以及应用程序与按键是如何关联的框架。同时，在拆分“个十百千万...”的时候，有一处地方必须注意，“先整除后求余”必须用一行代码一气呵成，不能拆分成两行代码“先整除；后求余”，否则会有隐患会有bug。除非，把四个临时变都改成unsigned long类型。上一节在此处残留了一个bug我发帖后还来不及修改过来，敬请大家注意。比如：
以下这样是对的：
static unsigned char Su8Temp_1;
Su8Temp_1=vGu32CountdownTimerCnt/10%10; //一气呵成，没毛病。
以下这样是有隐患有bug的（除非把Su8Temp_1改成unsigned long类型）：
static unsigned char Su8Temp_1;
Su8Temp_1=vGu32CountdownTimerCnt/10;
Su8Temp_1=Su8Temp_1%10; //拆分成两行代码后，有隐患有bug。数据溢出的原因引起。
本节倒计时程序的功能：K1按键是复位按键，每按一次，倒计时停止并且重新恢复初始值10.00秒。K2按键是启动按键，当秒表处于复位后停止的状态时按一次则开始启动倒计时，当倒计时变为0.00秒的时候，蜂鸣器发出一次“滴”的提示声。此时，如果想启动新一轮的倒计时，只需按一次K1复位键，然后再按K2启动按键，就可以启动新一轮10.00秒的倒计时。代码如下：
#include "REG52.H"
#define KEY_FILTER_TIME 25
#define SCAN_TIME 1
#define VOICE_TIME 50 //蜂鸣器一次“滴”的声音长度 50ms
void T0_time();
void SystemInitial(void) ;
void Delay(unsigned long u32DelayTime) ;
void PeripheralInitial(void) ;
void KeyScan(void);
void KeyTask(void);
void VoiceScan(void); //蜂鸣器的驱动函数
void DisplayScan(void); //底层显示的驱动函数
void DisplayTask(void); //上层显示的任务函数
void RunTask(void); //倒计时的应用程序
void BeepOpen(void);
void BeepClose(void);
sbit KEY_INPUT1=P2^2;
sbit KEY_INPUT2=P2^1;
sbit P1_0=P1^0;
sbit P1_1=P1^1;
sbit P1_2=P1^2;
sbit P1_3=P1^3;
sbit P3_4=P3^4;
//数码管转换表
code unsigned char Cu8DigTable[]=
{
0x3f, //0 序号0
0x06, //1 序号1
0x5b, //2 序号2
0x4f, //3 序号3
0x66, //4 序号4
0x6d, //5 序号5
0x7d, //6 序号6
0x07, //7 序号7
0x7f, //8 序号8
0x6f, //9 序号9
0x00, //不显示 序号10
};
//数码管底层驱动扫描的软件定时器
volatile unsigned char vGu8ScanTimerFlag=0;
volatile unsigned int vGu16ScanTimerCnt=0;
//倒计时的软件定时器，注意，这里是unsigned long类型，范围是0到4294967295毫秒
volatile unsigned char vGu8CountdownTimerFlag=0;
volatile unsigned long vGu32CountdownTimerCnt=10000; //开机默认显示初始值10.000秒
//数码管上层每10ms就定时刷新一次显示的软件定时器。用于及时更新显示秒表当前的实时数值
volatile unsigned char vGu8UpdateTimerFlag=0;
volatile unsigned int vGu16UpdateTimerCnt=0;
//蜂鸣器的软件定时器
volatile unsigned char vGu8BeepTimerFlag=0;
volatile unsigned int vGu16BeepTimerCnt=0;
unsigned char Gu8RunStart=0; //应用程序的总启动
unsigned char Gu8RunStep=0; //应用程序的总运行步骤。建议跟vGu8RunStart成双成对出现
unsigned char Gu8RunStatus=0; //当前倒计时的状态。0代表停止，1代表正在工作中
unsigned char Gu8WdUpdate=1; //开机默认整屏更新一次显示。此变量在显示框架中是非常重要的变量
volatile unsigned char vGu8Display_Righ_4=1; //显示“1”，跟vGu32CountdownTimerCnt高位一致
volatile unsigned char vGu8Display_Righ_3=0;
volatile unsigned char vGu8Display_Righ_2=0;
volatile unsigned char vGu8Display_Righ_1=0;
volatile unsigned char vGu8Display_Righ_Dot_4=0;
volatile unsigned char vGu8Display_Righ_Dot_3=1; //开机默认保留显示2个小数点
volatile unsigned char vGu8Display_Righ_Dot_2=0;
volatile unsigned char vGu8Display_Righ_Dot_1=0;
volatile unsigned char vGu8KeySec=0;
void main()
{
SystemInitial();
Delay(10000);
PeripheralInitial();
while(1)
{
KeyTask(); //按键的任务函数
DisplayTask(); //数码管显示的上层任务函数
RunTask(); //倒计时的应用程序
}
}
void KeyTask(void) //按键的任务函数
{
if(0==vGu8KeySec)
{
return;
}
switch(vGu8KeySec)
{
case 1: //复位按键
Gu8RunStatus=0; //倒计时返回停止的状态
Gu8RunStart=0; //倒计时的运行步骤的停止
Gu8RunStep=0; //总运行步骤归零。建议跟vGu8RunStart成双成对出现
vGu8CountdownTimerFlag=0; //禁止倒计时开始(而Gu8RunStart是启动开关，不矛盾)
vGu32CountdownTimerCnt=10000; //倒计时的软件定时器恢复初始值10.000秒
Gu8WdUpdate=1; //整屏更新一次显示
vGu8KeySec=0;
break;
case 2: //启动的按键
if(0==Gu8RunStatus) //在停止状态下
{
vGu8CountdownTimerFlag=0;
vGu32CountdownTimerCnt=10000; //初始值是10.000秒
vGu8CountdownTimerFlag=1; //允许倒计时的软件定时器的启动
Gu8RunStatus=1; //倒计时处于工作状态（并且，这一瞬间才正式启动倒计时）
Gu8RunStart=1; //倒计时的运行步骤的总开关开启
Gu8RunStep=0; //总运行步骤归零。建议跟vGu8RunStart成双成对出现
Gu8WdUpdate=1; //整屏更新一次显示，确保在启动的时候能显示到最新的数据
}
vGu8KeySec=0;
break;
}
}
void DisplayTask(void) //数码管显示的上层任务函数
{
//需要借用的中间变量，用来拆分数据位。
static unsigned char Su8Temp_4,Su8Temp_3,Su8Temp_2,Su8Temp_1; //需要借用的中间变量
if(1==Gu8WdUpdate) //如果需要整屏更新
{
Gu8WdUpdate=0; //及时清零，只更新一次显示即可，避免一直进来更新显示
//先分解数据，注意，这里分解的时候，“先整除后求余”必须用一行代码一气呵成，不能拆
//分成两行代码，否则会有隐患会有bug。除非，把四个临时变都改成unsigned long类型。
//Su8Temp_4提取“十秒”位。
Su8Temp_4=vGu32CountdownTimerCnt/10000%10; //实际精度是0.001秒,但显示精度是0.01秒
//Su8Temp_3提取“个秒”位。
Su8Temp_3=vGu32CountdownTimerCnt/1000%10; //实际精度是0.001秒,但显示精度是0.01秒
//Su8Temp_2提取“百毫秒”位。
Su8Temp_2=vGu32CountdownTimerCnt/100%10; //实际精度是0.001秒,但显示精度是0.01秒
//Su8Temp_1提取“十毫秒”位。
Su8Temp_1=vGu32CountdownTimerCnt/10%10; //实际精度是0.001秒,但显示精度是0.01秒
//判断数据范围，来决定最高位数码管是否需要显示。
if(vGu32CountdownTimerCnt<10000) //10.000秒。实际4位数码管最大只能显示99.99秒
{
Su8Temp_4=10; //在数码管转换表里，10代表一个“不显示”的数据
}
//上面先分解数据之后，再过渡需要显示的数据到底层驱动变量里，让过渡的时间越短越好
vGu8Display_Righ_4=Su8Temp_4; //过渡需要显示的数据到底层驱动变量
vGu8Display_Righ_3=Su8Temp_3;
vGu8Display_Righ_2=Su8Temp_2;
vGu8Display_Righ_1=Su8Temp_1;
vGu8Display_Righ_Dot_4=0;
vGu8Display_Righ_Dot_3=1; //保留显示2位小数点
vGu8Display_Righ_Dot_2=0;
vGu8Display_Righ_Dot_1=0;
}
}
void RunTask(void) //倒计时的应用程序
{
if(0==Gu8RunStart)
{
return; // 如果总开关处于停止状态，则直接退出当前函数，不执行该函数以下的其它代码
}
switch(Gu8RunStep)
{
case 0: //在这个步骤里，主要用来初始化一些参数
vGu8UpdateTimerFlag=0;
vGu16UpdateTimerCnt=10; //每10ms更新显示一次当前倒计时的时间
vGu8UpdateTimerFlag=1;
Gu8RunStep=1; //跳转到每10ms更新显示一次的步骤里
break;
case 1: //每10ms更新一次显示，确保实时显示当前倒计时的时间
if(0==vGu16UpdateTimerCnt) //每10ms更新显示一次当前倒计时的时间
{
vGu8UpdateTimerFlag=0;
vGu16UpdateTimerCnt=10; //重置定时器，为下一个10ms更新做准备
vGu8UpdateTimerFlag=1;
Gu8WdUpdate=1; //整屏更新一次显示当前倒计时的时间
if(0==vGu32CountdownTimerCnt) //如果倒计时的时间到，则跳转到结束的步骤
{
Gu8RunStep=2; //跳转到倒计时结束的步骤
}
}
break;
case 2: //倒计时结束的步骤
//Gu8RunStatus=0; //这行代码注释掉，让每次新启动之前都必须按一次K1复位按键才有效
Gu8RunStart=0; //倒计时的运行步骤的停止
Gu8RunStep=0; //总运行步骤归零。建议跟vGu8RunStart成双成对出现
vGu8BeepTimerFlag=0;
vGu16BeepTimerCnt=VOICE_TIME; //蜂鸣器发出“滴”一声
vGu8BeepTimerFlag=1;
Gu8WdUpdate=1; //整屏更新一次显示当前倒计时的时间
break;
}
}
void KeyScan(void) //按键底层的驱动扫描函数，放在定时中断函数里
{
static unsigned char Su8KeyLock1;
static unsigned int Su16KeyCnt1;
static unsigned char Su8KeyLock2;
static unsigned int Su16KeyCnt2;
if(0!=KEY_INPUT1)
{
Su8KeyLock1=0;
Su16KeyCnt1=0;
}
else if(0==Su8KeyLock1)
{
Su16KeyCnt1++;
if(Su16KeyCnt1>=KEY_FILTER_TIME)
{
Su8KeyLock1=1;
vGu8KeySec=1;
}
}
if(0!=KEY_INPUT2)
{
Su8KeyLock2=0;
Su16KeyCnt2=0;
}
else if(0==Su8KeyLock2)
{
Su16KeyCnt2++;
if(Su16KeyCnt2>=KEY_FILTER_TIME)
{
Su8KeyLock2=1;
vGu8KeySec=2;
}
}
}
void DisplayScan(void) //数码管底层的驱动扫描函数，放在定时中断函数里
{
static unsigned char Su8GetCode;
static unsigned char Su8ScanStep=1;
if(0==vGu16ScanTimerCnt)
{
P0=0x00;
P1_0=1;
P1_1=1;
P1_2=1;
P1_3=1;
switch(Su8ScanStep)
{
case 1:
Su8GetCode=Cu8DigTable[vGu8Display_Righ_1];
if(1==vGu8Display_Righ_Dot_1)
{
Su8GetCode=Su8GetCode|0x80;
}
P0=Su8GetCode;
P1_0=0;
P1_1=1;
P1_2=1;
P1_3=1;
break;
case 2:
Su8GetCode=Cu8DigTable[vGu8Display_Righ_2];
if(1==vGu8Display_Righ_Dot_2)
{
Su8GetCode=Su8GetCode|0x80;
}
P0=Su8GetCode;
P1_0=1;
P1_1=0;
P1_2=1;
P1_3=1;
break;
case 3:
Su8GetCode=Cu8DigTable[vGu8Display_Righ_3];
if(1==vGu8Display_Righ_Dot_3)
{
Su8GetCode=Su8GetCode|0x80;
}
P0=Su8GetCode;
P1_0=1;
P1_1=1;
P1_2=0;
P1_3=1;
break;
case 4:
Su8GetCode=Cu8DigTable[vGu8Display_Righ_4];
if(1==vGu8Display_Righ_Dot_4)
{
Su8GetCode=Su8GetCode|0x80;
}
P0=Su8GetCode;
P1_0=1;
P1_1=1;
P1_2=1;
P1_3=0;
break;
}
Su8ScanStep++;
if(Su8ScanStep>4)
{
Su8ScanStep=1;
}
vGu8ScanTimerFlag=0;
vGu16ScanTimerCnt=SCAN_TIME;
vGu8ScanTimerFlag=1;
}
}
void VoiceScan(void) //蜂鸣器的驱动函数
{
static unsigned char Su8Lock=0;
if(1==vGu8BeepTimerFlag&&vGu16BeepTimerCnt>0)
{
if(0==Su8Lock)
{
Su8Lock=1;
BeepOpen();
}
else
{
vGu16BeepTimerCnt--;
if(0==vGu16BeepTimerCnt)
{
Su8Lock=0;
BeepClose();
}
}
}
}
void BeepOpen(void)
{
P3_4=0;
}
void BeepClose(void)
{
P3_4=1;
}
void T0_time() interrupt 1
{
VoiceScan(); //蜂鸣器的驱动函数
KeyScan(); //按键底层的驱动扫描函数
DisplayScan(); //数码管底层的驱动扫描函数
if(1==vGu8ScanTimerFlag&&vGu16ScanTimerCnt>0)
{
vGu16ScanTimerCnt--; //递减式的软件定时器
}
//每10ms就定时更新一次显示的软件定时器
if(1==vGu8UpdateTimerFlag&&vGu16UpdateTimerCnt>0)
{
vGu16UpdateTimerCnt--; //递减式的软件定时器
}
//倒计时实际走的时间的软件定时器，注意，这里还附加了启动状态的条件“&&1==Gu8RunStatus”
if(1==vGu8CountdownTimerFlag&&vGu32CountdownTimerCnt>0&&1==Gu8RunStatus)
{
vGu32CountdownTimerCnt--; //递减式的软件定时器
}
TH0=0xfc;
TL0=0x66;
}
void SystemInitial(void)
{
P0=0x00;
P1_0=1;
P1_1=1;
P1_2=1;
P1_3=1;
TMOD=0x01;
TH0=0xfc;
TL0=0x66;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
}
void Delay(unsigned long u32DelayTime)
{
for(;u32DelayTime>0;u32DelayTime--);
}
void PeripheralInitial(void)
{
}
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