從業(yè)將近十年!手把手教你單片機程序框架 第五講：
開場白：
上一節(jié)講了利用累計定時中斷次數(shù)實現(xiàn)LED燈閃爍，這個例子同時也第一次展示了我最完整的實戰(zhàn)程序框架：用switch語句實現(xiàn)狀態(tài)機，外加定時中斷。這個框架看似簡單，實際上就是那么簡單。我做的所有開發(fā)項目都是基于這個簡單框架，但是非常好用。上一節(jié)只有一個單任務(wù)的LED燈在閃爍，這節(jié)開始，我們多增加一個蜂鳴器報警的任務(wù)，要教會大家四個知識點：
第一點：蜂鳴器的驅(qū)動程序框架編寫。
第二點：多任務(wù)處理的程序框架。
第三點：如何控制蜂鳴器聲音的長叫和短叫。
第四點：如何知道1秒鐘需要多少個定時中斷，也就是如何按比例修正時間精度。
具體內(nèi)容，請看源代碼講解。
（1）硬件平臺：基于朱兆祺51單片機學(xué)習(xí)板。
（2）實現(xiàn)功能：同時跑兩個任務(wù)，第一個任務(wù)讓一個LED燈1秒鐘閃爍一次。第二個任務(wù)讓蜂鳴器在前面3秒發(fā)生一次短叫報警，在后面6秒發(fā)生一次長叫報警，反復(fù)循環(huán)。
（3）源代碼講解如下：
#include "REG52.H"
/* 注釋一：
* 如何知道1秒鐘需要多少個定時中斷？
* 這個需要編寫一段小程序測試，得到測試的結(jié)果后再按比例修正。
* 步驟：
* 第一步：在程序代碼上先寫入1秒鐘大概需要200個定時中斷。
* 第二步：基于以上1秒鐘的基準，編寫一個60秒的簡單測試程序(如果編寫超過
* 60秒的時間，這個精度還會更高)。比如，編寫一個用蜂鳴器的聲音來識別計時的
* 起始和終止的測試程序。
* 第三步：把程序燒錄進單片機后，上電開始測試，手上同步打開手機里的秒表。
* 如果單片機僅僅跑了27秒。
* 第四步：那么最終得出1秒鐘需要的定時中斷次數(shù)是:const_time_1s=(200*60)/27=444
*/
#define const_time_05s 222 //0.5秒鐘的時間需要的定時中斷次數(shù)
#define const_time_1s 444 //1秒鐘的時間需要的定時中斷次數(shù)
#define const_time_3s 1332 //3秒鐘的時間需要的定時中斷次數(shù)
#define const_time_6s 2664 //6秒鐘的時間需要的定時中斷次數(shù)
#define const_voice_short 40 //蜂鳴器短叫的持續(xù)時間
#define const_voice_long 200 //蜂鳴器長叫的持續(xù)時間
void initial_myself();
void initial_peripheral();
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
void led_flicker();
void alarm_run();
void T0_time(); //定時中斷函數(shù)
sbit beep_dr=P2^7; //蜂鳴器的驅(qū)動IO口
sbit led_dr=P3^5; //LED燈的驅(qū)動IO口
unsigned char ucLedStep=0; //LED燈的步驟變量
unsigned int uiTimeLedCnt=0; //LED燈統(tǒng)計定時中斷次數(shù)的延時計數(shù)器
unsigned char ucAlarmStep=0; //報警的步驟變量
unsigned int uiTimeAlarmCnt=0; //報警統(tǒng)計定時中斷次數(shù)的延時計數(shù)器
unsigned int uiVoiceCnt=0; //蜂鳴器鳴叫的持續(xù)時間計數(shù)器
void main()
{
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
led_flicker(); //第一個任務(wù)LED燈閃爍
alarm_run(); //第二個任務(wù)報警器定時報警
}
}
void led_flicker() //第三區(qū) LED閃爍應(yīng)用程序
{
switch(ucLedStep)
{
case 0:
if(uiTimeLedCnt>=const_time_05s) //時間到
{
uiTimeLedCnt=0; //時間計數(shù)器清零
led_dr=1; //讓LED亮
ucLedStep=1; //切換到下一個步驟
}
break;
case 1:
if(uiTimeLedCnt>=const_time_05s) //時間到
{
uiTimeLedCnt=0; //時間計數(shù)器清零
led_dr=0; //讓LED滅
ucLedStep=0; //返回到上一個步驟
}
break;
}
}
void alarm_run() //第三區(qū) 報警器的應(yīng)用程序
{
switch(ucAlarmStep)
{
case 0:
if(uiTimeAlarmCnt>=const_time_3s) //時間到
{
uiTimeAlarmCnt=0; //時間計數(shù)器清零
/* 注釋二：
* 只要變量uiVoiceCnt不為0，蜂鳴器就會在定時中斷函數(shù)里啟動鳴叫，并且自減uiVoiceCnt
* 直到uiVoiceCnt為0時才停止鳴叫。因此控制uiVoiceCnt變量的大小就是控制聲音的長短。
*/
uiVoiceCnt=const_voice_short; //蜂鳴器短叫
ucAlarmStep=1; //切換到下一個步驟
}
break;
case 1:
if(uiTimeAlarmCnt>=const_time_6s) //時間到
{
uiTimeAlarmCnt=0; //時間計數(shù)器清零
uiVoiceCnt=const_voice_long; //蜂鳴器長叫
ucAlarmStep=0; //返回到上一個步驟
}
break;
}
}
void T0_time() interrupt 1
{
TF0=0; //清除中斷標志
TR0=0; //關(guān)中斷
if(uiTimeLedCnt<0xffff) //設(shè)定這個條件，防止uiTimeLedCnt超范圍。
{
uiTimeLedCnt++; //LED燈的時間計數(shù)器，累加定時中斷的次數(shù)，
}
if(uiTimeAlarmCnt<0xffff) //設(shè)定這個條件，防止uiTimeAlarmCnt超范圍。
{
uiTimeAlarmCnt++; //報警的時間計數(shù)器，累加定時中斷的次數(shù)，
}
/* 注釋三：
* 為什么不把驅(qū)動蜂鳴器這段代碼放到main函數(shù)的循環(huán)里去?
* 因為放在定時中斷里，能保證蜂鳴器的聲音長度是一致的，
* 如果放在main循環(huán)里，聲音的長度就有可能受到某些必須
* 一氣呵成的任務(wù)干擾，得不到及時響應(yīng)，影響聲音長度的一致性。
*/
if(uiVoiceCnt!=0)
{
uiVoiceCnt--; //每次進入定時中斷都自減1，直到等于零為止。才停止鳴叫
beep_dr=0; //蜂鳴器是PNP三極管控制，低電平就開始鳴叫。
}
else
{
; //此處多加一個空指令，想維持跟if括號語句的數(shù)量對稱，都是兩條指令。不加也可以。
beep_dr=1; //蜂鳴器是PNP三極管控制，高電平就停止鳴叫。
}
TH0=0xf8; //重裝初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
TL0=0x2f;
TR0=1; //開中斷
}
void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i=0;i<uiDelayLong;i++)
{
for(j=0;j<500;j++) //內(nèi)嵌循環(huán)的空指令數(shù)量
{
; //一個分號相當(dāng)于執(zhí)行一條空語句
}
}
}
void initial_myself() //第一區(qū) 初始化單片機
{
beep_dr=1; //用PNP三極管控制蜂鳴器，輸出高電平時不叫。
led_dr=0; //LED滅
TMOD=0x01; //設(shè)置定時器0為工作方式1
TH0=0xf8; //重裝初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
TL0=0x2f;
}
void initial_peripheral() //第二區(qū) 初始化外圍
{
EA=1; //開總中斷
ET0=1; //允許定時中斷
TR0=1; //啟動定時中斷
}
總結(jié)陳詞：
本節(jié)程序已經(jīng)展示了一個多任務(wù)處理的基本思路，假如要實現(xiàn)一個獨立按鍵檢測，能不能也按照這種思路來處理呢？欲知詳情，請聽下回分解-----在主函數(shù)中利用累計主循環(huán)次數(shù)來實現(xiàn)獨立按鍵的檢測。
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