第23节：独立按键控制跑马灯的速度

开场白：
上一节讲了独立按键控制跑马灯的方向。这一节继续要教会大家一个知识点：如何通过一个中间变量把按键跟跑马灯的速度有效关联起来。
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。在上一节的基础上，增加一个加速按键和一个减速按键，用矩阵键盘中的S5键作为加速独立按键，用矩阵键盘中的S9键作为减速独立按键，记得把输出线P0.4一直输出低电平，模拟独立按键的触发地GND。

（2）实现功能：
在上一节的基础上，第1个至第8个LED灯一直不亮。在第9个至第16个LED灯，依次逐个亮灯并且每次只能亮一个灯。每按一次独立按键S5，速度都会加快。每按一次独立按键S9，速度都会减慢。跟上一节一样，用S1来改变方向。

（3）源代码讲解如下：
#include "REG52.H"

#define const_voice_short40 //蜂鸣器短叫的持续时间

#define const_key_time120 //按键去抖动延时的时间
#define const_key_time220 //按键去抖动延时的时间
#define const_key_time320 //按键去抖动延时的时间

void initial_myself();
void initial_peripheral();
void delay_short(unsigned int uiDelayShort);
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);

void led_flicker_09_16(); //第9个至第16个LED的跑马灯程序，逐个亮并且每次只能亮一个.
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

void key_service(); //按键服务的应用程序
void key_scan(); //按键扫描函数 放在定时中断里

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

sbit beep_dr=P2^7; //蜂鸣器的驱动IO口
sbit key_sr1=P0^0; //对应朱兆祺学习板的S1键
sbit key_sr2=P0^1; //对应朱兆祺学习板的S5键
sbit key_sr3=P0^2; //对应朱兆祺学习板的S9键

sbit key_gnd_dr=P0^4; //模拟独立按键的地GND，因此必须一直输出低电平

unsigned char ucKeySec=0; //被触发的按键编号

unsigned intuiKeyTimeCnt1=0; //按键去抖动延时计数器
unsigned char ucKeyLock1=0; //按键触发后自锁的变量标志

unsigned intuiKeyTimeCnt2=0; //按键去抖动延时计数器
unsigned char ucKeyLock2=0; //按键触发后自锁的变量标志

unsigned intuiKeyTimeCnt3=0; //按键去抖动延时计数器
unsigned char ucKeyLock3=0; //按键触发后自锁的变量标志

unsigned intuiVoiceCnt=0;//蜂鸣器鸣叫的持续时间计数器

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_09_16=0; //第9个至第16个LED跑马灯的步骤变量
unsigned intuiTimeCnt_09_16=0; //第9个至第16个LED跑马灯的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

unsigned char ucLedDirFlag=0; //方向变量，把按键与跑马灯关联起来的核心变量,0代表正方向，1代表反方向
unsigned intuiSetTimeLevel_09_16=300;//速度变量，此数值越大速度越慢，此数值越小速度越快。

void main()
{
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
led_flicker_09_16(); //第9个至第16个LED的跑马灯程序，逐个亮并且每次只能亮一个.
led_update();//LED更新函数
key_service(); //按键服务的应用程序
}

}

void key_scan()//按键扫描函数 放在定时中断里
{

if(key_sr1==1)//IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位
{
ucKeyLock1=0; //按键自锁标志清零
uiKeyTimeCnt1=0;//按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙，是我实战中摸索出来的。
}
else if(ucKeyLock1==0)//有按键按下，且是第一次被按下
{
uiKeyTimeCnt1++; //累加定时中断次数
if(uiKeyTimeCnt1>const_key_time1)
{
uiKeyTimeCnt1=0;
ucKeyLock1=1;//自锁按键置位,避免一直触发
ucKeySec=1; //触发1号键
}
}

if(key_sr2==1)//IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位
{
ucKeyLock2=0; //按键自锁标志清零
uiKeyTimeCnt2=0;//按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙，是我实战中摸索出来的。
}
else if(ucKeyLock2==0)//有按键按下，且是第一次被按下
{
uiKeyTimeCnt2++; //累加定时中断次数
if(uiKeyTimeCnt2>const_key_time2)
{
uiKeyTimeCnt2=0;
ucKeyLock2=1;//自锁按键置位,避免一直触发
ucKeySec=2; //触发2号键
}
}

if(key_sr3==1)//IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位
{
ucKeyLock3=0; //按键自锁标志清零
uiKeyTimeCnt3=0;//按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙，是我实战中摸索出来的。
}
else if(ucKeyLock3==0)//有按键按下，且是第一次被按下
{
uiKeyTimeCnt3++; //累加定时中断次数
if(uiKeyTimeCnt3>const_key_time3)
{
uiKeyTimeCnt3=0;
ucKeyLock3=1;//自锁按键置位,避免一直触发
ucKeySec=3; //触发3号键
}
}

}

void key_service() //按键服务的应用程序
{
switch(ucKeySec) //按键服务状态切换
{
case 1:// 改变跑马灯方向的按键 对应朱兆祺学习板的S1键

if(ucLedDirFlag==0) //通过中间变量改变跑马灯的方向
{
ucLedDirFlag=1;
}
else
{
ucLedDirFlag=0;
}

uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
ucKeySec=0;//响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
break;

case 2:// 加速按键 对应朱兆祺学习板的S5键 uiSetTimeLevel_09_16越小速度越快
uiSetTimeLevel_09_16=uiSetTimeLevel_09_16-10;
if(uiSetTimeLevel_09_16<50)//最快限定在50
{
uiSetTimeLevel_09_16=50;
}

uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
ucKeySec=0;//响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
break;

case 3:// 减速按键 对应朱兆祺学习板的S9键uiSetTimeLevel_09_16越大速度越慢
uiSetTimeLevel_09_16=uiSetTimeLevel_09_16+10;
if(uiSetTimeLevel_09_16>550)//最慢限定在550
{
uiSetTimeLevel_09_16=550;
}

uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
ucKeySec=0;//响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
break;
}
}

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;

}

/* 注释一：
* 以下程序，要学会如何通过中间变量，把按键和跑马灯的任务关联起来
*/

void led_flicker_09_16() //第9个至第16个LED的跑马灯程序，逐个亮并且每次只能亮一个.
{
switch(ucLedStep_09_16)
{
case 0:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零

if(ucLedDirFlag==0)//正方向
{
ucLed_dr16=0;//第16个灭
ucLed_dr9=1;//第9个亮

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=1; //切换到下一个步骤
}
else//反方向
{
ucLed_dr15=1;//第15个亮
ucLed_dr16=0;//第16个灭

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=7; //返回上一个步骤
}
}
break;
case 1:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零

if(ucLedDirFlag==0)//正方向
{
ucLed_dr9=0;//第9个灭
ucLed_dr10=1;//第10个亮

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=2; //切换到下一个步骤
}
else//反方向
{
ucLed_dr16=1;//第16个亮
ucLed_dr9=0;//第9个灭

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=0; //返回上一个步骤
}
}
break;
case 2:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零

if(ucLedDirFlag==0)//正方向
{
ucLed_dr10=0;//第10个灭
ucLed_dr11=1;//第11个亮

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=3; //切换到下一个步骤
}
else//反方向
{
ucLed_dr9=1;//第9个亮
ucLed_dr10=0;//第10个灭

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=1; //返回上一个步骤
}
}
break;
case 3:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零

if(ucLedDirFlag==0)//正方向
{
ucLed_dr11=0;//第11个灭
ucLed_dr12=1;//第12个亮

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=4; //切换到下一个步骤
}
else//反方向
{
ucLed_dr10=1;//第10个亮
ucLed_dr11=0;//第11个灭

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=2; //返回上一个步骤
}
}
break;
case 4:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零

if(ucLedDirFlag==0)//正方向
{
ucLed_dr12=0;//第12个灭
ucLed_dr13=1;//第13个亮

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=5; //切换到下一个步骤
}
else//反方向
{
ucLed_dr11=1;//第11个亮
ucLed_dr12=0;//第12个灭

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=3; //返回上一个步骤
}
}
break;
case 5:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零

if(ucLedDirFlag==0)//正方向
{
ucLed_dr13=0;//第13个灭
ucLed_dr14=1;//第14个亮

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=6; //切换到下一个步骤
}
else//反方向
{
ucLed_dr12=1;//第12个亮
ucLed_dr13=0;//第13个灭

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=4; //返回上一个步骤
}
}
break;
case 6:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零

if(ucLedDirFlag==0)//正方向
{
ucLed_dr14=0;//第14个灭
ucLed_dr15=1;//第15个亮

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=7; //切换到下一个步骤
}
else//反方向
{
ucLed_dr13=1;//第13个亮
ucLed_dr14=0;//第14个灭

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=5; //返回上一个步骤
}
}
break;
case 7:
if(uiTimeCnt_09_16>=uiSetTimeLevel_09_16) //时间到
{
uiTimeCnt_09_16=0; //时间计数器清零

if(ucLedDirFlag==0)//正方向
{
ucLed_dr15=0;//第15个灭
ucLed_dr16=1;//第16个亮

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=0; //返回到开始处，重新开始新的一次循环
}
else//反方向
{
ucLed_dr14=1;//第14个亮
ucLed_dr15=0;//第15个灭

ucLed_update=1;//更新显示
ucLedStep_09_16=6; //返回上一个步骤
}
}
break;

}

}

void T0_time()