1、PWM介紹
PWM (Pulse Width Modulation) ，中文名為脈沖寬度調制，它能使用數字信號達到一個模擬信號的效果，脈沖寬度調制就是改變脈沖寬度來實現不同的效果。下面看圖10-1三組脈沖信號。
它是一個周期為10ms，頻率為100Hz的波形，每組高低電平脈沖寬度各不相同，也就是占空比（指高電平的時間占整個周期的比例）不同。
在數字電路中，只有0和1兩種狀態，在小燈中，0熄滅，1點亮。當讓小燈亮滅間隔運行時，并且間隔時間不斷減小，頻率大于100Hz，肉眼看起來為一直保持亮狀態，每個周期內不斷改變小燈亮和滅的時間，小燈亮度也會發生變化，這就達到模擬電路的效果，不再是純粹的0和1，還有亮度的不斷變化。
2、51單片機RAM區域劃分
51單片機RAM區域分為片內RAM和片外RAM兩部分。片內RAM和片外RAM的地址不是連起來的。現在幾乎51單片機芯片內部都集成了片外RAM。下面是C51中不同RAM的關鍵字和其地址。
data：片內 RAM 從 0x00~0x7F。
idata：片內 RAM 從 0x00~0xFF。
pdata：片外 RAM 從 0x00~0xFF。
xdata：片外 RAM 從 0x0000~0xFFFF。
-說明：STC89C52RC共有512字節RAM，分為256字節片內RAM和256字節片外RAM，data 是 idata 的一部分，pdata 是 xdata 的一部分。
內部RAM，默認定義的變量為定義在data區域，data區域RAM的訪問直接尋址，執行速度最快。idata為間接尋址，速度比data慢。通常不希望訪問到0x80–0xFF，因為這塊通常用于中斷和函數調用的堆棧，所以通常不用idata區域。
外部RAM，pdata和xdata都是通過間接尋址訪問，xdata的訪問速度最慢，但xdata訪問范圍最廣。
3、數碼管掃描函數算法改進
原代碼
P0 = 0xFF; //顯示消隱
switch(i)
{
case 0: ADDR2 = 0; ADDR1 = 0; ADDR0 = 0; i++; P0 = Ledbuff[0];break;
case 1: ADDR2 = 0; ADDR1 = 0; ADDR0 = 1; i++; P0 = Ledbuff[1];break;
case 2: ADDR2 = 0; ADDR1 = 1; ADDR0 = 0; i++; P0 = Ledbuff[2];break;
case 3: ADDR2 = 0; ADDR1 = 1; ADDR0 = 1; i++; P0 = Ledbuff[3];break;
case 4: ADDR2 = 1; ADDR1 = 0; ADDR0 = 0; i++; P0 = Ledbuff[4];break;
case 5: ADDR2 = 1; ADDR1 = 0; ADDR0 = 1; i=0; P0 = Ledbuff[5];break;
default:break;
}
改進后代碼
P0 = 0xFF;//關閉所有的段選位，顯示消隱
P1 = (P1 & 0xF8) | i; //位選索引值賦值到P1口低三位
P0 = Ledbuf[i];//緩沖區中索引位置的數據送到P0口
i++; //索引遞增循環，遍歷整個緩沖區
if(i > 5)
{
i = 0;
}
4、長短按鍵應用-模擬定時炸彈小程序
//長短按鍵應用
#include sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; sbit BUZZ = P1^6; sbit KEY_IN_1 = P2^4; sbit KEY_IN_2 = P2^5; sbit KEY_IN_3 = P2^6; sbit KEY_IN_4 = P2^7; sbit KEY_OUT_1 = P2^3; sbit KEY_OUT_2 = P2^2; sbit KEY_OUT_3 = P2^1; sbit KEY_OUT_4 = P2^0; unsigned char code LedChar[] = { //數碼管顯示字符轉換表 0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E }; unsigned char LedBuff[]={ //數碼管+獨立LED顯示緩沖區 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF }; unsigned char KeySta[4][4] = { //全部矩陣按鍵的當前狀態 {1,1,1,1}, {1,1,1,1}, {1,1,1,1}, {1,1,1,1} }; unsigned char code KeyCodeMap[4][4] = { //矩陣按鍵編號到標準鍵盤鍵碼的映射表 { 0x31, 0x32, 0x33, 0x26 }, //數字鍵1、數字鍵2、數字鍵3、向上鍵 { 0x34, 0x35, 0x36, 0x25 }, //數字鍵4、數字鍵5、數字鍵6、向左鍵 { 0x37, 0x38, 0x39, 0x28 }, //數字鍵7、數字鍵8、數字鍵9、向下鍵 { 0x30, 0x1B, 0x0D, 0x27 } //數字鍵0、ESC鍵、 回車鍵、 向右鍵 }; unsigned long pdata KeyDownTime[4][4] = { //每個按鍵按下的持續時間，單位ms {0,0,0,0}, {0,0,0,0}, {0,0,0,0}, {0,0,0,0} }; bit flag1s = 0; //1s定時標志 bit flagStart = 0;//倒計時啟動標志 bit enBuzz = 0; //蜂鳴器是使能標志 unsigned long CountDown = 0;//倒計時計數器 unsigned char T0RH; //T0重載值的高字節 unsigned char T0RL;// T0重載值的低字節 void ConfigTimer0(unsigned char ms); void Shownumber(unsigned long num); void KeyDriver(); void KeyAction(unsigned char keycode); void Keyscan(); void Ledscan(); void main() { EA = 1; //使能總中斷 ENLED = 0;//選擇數碼管和獨立的LED ADDR3 = 1; ConfigTimer0(1);//配置T0定時1ms Shownumber(0);//上電顯示 while(1) { KeyDriver();//調用按鍵驅動函數 if(flag1s && flagStart)//倒計時啟動且1秒定時到達時，處理倒計時 { flag1s = 0; if(CountDown > 0) //倒計時未到達0時，計數器遞減 { CountDown--; Shownumber(CountDown); //刷新倒計時數顯示 if(CountDown == 0) //減到0時，執行聲光警報 { enBuzz = 1; //啟動蜂鳴器發聲 LedBuff[6] = 0x00;//點亮獨立LED } } } } } //配置并啟動T0，ms-T0定時時間 void ConfigTimer0(unsigned char ms) { unsigned long tmp; //臨時變量 tmp = 11059200 / 12; //定時器計數頻率 tmp = (tmp * ms) / 1000;//計算所需要的計數值 tmp = 65536 - tmp + 28; //計算定時器重載值，并補償中斷延時造成的誤差 T0RH = (unsigned char)(tmp >> 8);//定時器重載值拆分為高低字節 T0RL = (unsigned char)tmp; TMOD &= 0xF0;//清零T0的控制位 TMOD |= 0x01;//配置T0為模式一 TH0 = T0RH; //加載T0重載值 TL0 = T0RL; ET0 = 1;//使能T0中斷 TR0 = 1;//啟動T0 } //將一個無符號長整型的數字顯示到數碼管上，num為待顯示數字 void Shownumber(unsigned long num) { signed char i; unsigned char buf[6]; for(i = 0; i < 6; i++)//把長整型數轉換為6位十進制的數組 { buf[i] = num % 10; num /= 10; } for(i = 5; i >= 1; i--)//從高位起，遇到0轉換為空格，遇到非0則退出循環 { if(buf[i] == 0) { LedBuff[i] = 0xFF; } else { break; } } for(; i>= 0; i--) //剩余低位都如實轉換為數碼管的顯示字符 { LedBuff[i] = LedChar[buf[i]]; } } //按鍵驅動函數，檢測按鍵動作，調動相應動作函數，需在主循環中調用 void KeyDriver() { unsigned char i, j; static unsigned char pdata backup[4][4] = { //按鍵值備份，保存前一次的值 {1,1,1,1}, {1,1,1,1}, {1,1,1,1}, {1,1,1,1} }; static unsigned long pdata Timethr[4][4] = { //快速輸入執行的時間閾值 {1000,1000,1000,1000},{1000,1000,1000,1000}, {1000,1000,1000,1000},{1000,1000,1000,1000} }; for(i = 0; i< 4; i++) //循環掃描4*4的矩陣按鍵 { for(j = 0; j < 4; j++) { if(backup[i][j] != KeySta[i][j])//檢測矩陣動作 { if(backup[i][j] != 0) //矩陣按下時執行動作 { KeyAction(KeyCodeMap[i][j]);//調用按鍵動作函數 } backup[i][j] = KeySta[i][j]; //刷新前一次備份值 } if(KeyDownTime[i][j] > 0) //檢測執行快速輸入 { if(KeyDownTime[i][j] >= Timethr[i][j]) { //達到閾值時執行一次動作 KeyAction(KeyCodeMap[i][j]);//調用按鍵動作函數 Timethr[i][j] += 200; //時間閾值增加200ms，以備下次執行 } } else //按鍵彈起時復位閾值時間 { Timethr[i][j] = 1000; //恢復1s的初始閾值時間 } } } } //按鍵動作函數，根據鍵碼執行相應的操作，keycode為按鍵鍵碼 void KeyAction(unsigned char keycode) { if(keycode == 0x26) //向上按鍵，倒計時設定值遞增 { if(CountDown < 9999) //最大計時9999秒 { CountDown++; Shownumber(CountDown); } } if(keycode == 0x28)//向下按鍵，倒計時設定值遞減 { if(CountDown > 1) //最小計時一秒 { CountDown--; Shownumber(CountDown); } } if(keycode == 0x0D)//回車鍵，啟動倒計時 { flagStart = 1; //啟動倒計時 } if(keycode == 0x1B) //ESC鍵，取消倒計時 { flagStart = 0; //停止倒計時 LedBuff[6] = 0xFF;//關閉獨立LED enBuzz = 0; //關閉蜂鳴器 CountDown =0; //倒計時數歸零 Shownumber(CountDown); } } //T0中斷服務函數，完成數碼管，按鍵掃描與秒定時 void InerruptTimer0() interrupt 1 { static unsigned int tmr1ms = 0;//1s定時器 TH0 = T0RH; //重新加載重載值 TL0 = T0RL; if(enBuzz == 1) { BUZZ = ~BUZZ;//驅動蜂鳴器發聲 } else BUZZ = 1;//關閉蜂鳴器 Ledscan();//Led掃描顯示 Keyscan(); //按鍵掃描 if(flagStart)//倒計時啟動時處理1秒定時 { tmr1ms++; if(tmr1ms >= 1000) { tmr1ms = 0; flag1s = 1; } } else //倒計時未啟動時1秒定時器歸零 { tmr1ms = 0; } } //LED動態掃描函數，需在定時中斷中調用 void Ledscan() { static unsigned char i = 0; //動態掃描索引 P0 = 0xFF; //關閉所有段選位，顯示消隱 P1 = (P1 & 0xF8) | i;//位選索引值賦值到P1口低3位 P0 = LedBuff[i];//緩沖區中索引位置的數據送到P0口 i++; //索引遞增循環，遍歷整個緩沖區 if(i > 6) { i = 0; } } void Keyscan() { unsigned char i; static unsigned char keyout = 0; //矩陣按鍵掃描輸出索引 static unsigned char keybuf[4][4] = {//矩陣按鍵掃描緩沖區 {0xFF,0xFF,0xFF,0xFF},{0xFF,0xFF,0xFF,0xFF}, {0xFF,0xFF,0xFF,0xFF},{0xFF,0xFF,0xFF,0xFF} }; //將一行的4個按鍵值移入緩沖區 keybuf[keyout][0] = (keybuf[keyout][0] << 1) | KEY_IN_1; keybuf[keyout][1] = (keybuf[keyout][1] << 1) | KEY_IN_2; keybuf[keyout][2] = (keybuf[keyout][2] << 1) | KEY_IN_3; keybuf[keyout][3] = (keybuf[keyout][3] << 1) | KEY_IN_4; //消抖后更新按鍵狀態 for(i = 0; i < 4; i++) //每行四個按鍵，所以循環四次 { if((keybuf[keyout][i] & 0x0F) == 0x00) { //連續4次掃描值為0，即4*4ms內都是按下狀態時，可認為按鍵已穩定的按下 KeySta[keyout][i] = 0; KeyDownTime[keyout][i] += 4; //按下的持續時間累加 } else if((keybuf[keyout][i] & 0x0F) == 0x0F) { //連續4次掃描值為1，即4*4ms內都是彈起狀態時，可認為按鍵已穩定的彈起 KeySta[keyout][i] = 1; KeyDownTime[keyout][i] = 0;//按下持續時間清零 } } //執行下一次的掃描輸出 keyout++; //輸出索引遞增 keyout &= 0x03; //索引值加到4即歸零 switch(keyout) //根據索引，釋放當前輸出引腳，拉低下次的輸出 { case 0: KEY_OUT_4 = 1; KEY_OUT_1 = 0;break; case 1: KEY_OUT_1 = 1; KEY_OUT_2 = 0;break; case 2: KEY_OUT_2 = 1; KEY_OUT_3 = 0;break; case 3: KEY_OUT_3 = 1; KEY_OUT_4 = 0;break; default: break; } }
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