線接P1.4~P1.7。行列式鍵盤輸入適合于按鍵輸入多的情況,如有16個(gè)按鍵輸入,用簡(jiǎn)單按鍵輸入用要占用2個(gè)輸入口(共16位),而使用行列式鍵盤輸入只需占用一個(gè)輸入口(8位)。但行列式鍵盤輸入軟件編寫較復(fù)雜,對(duì)初學(xué)者而言有一定的難度。
以上略談了一下按鍵輸入的情況。在很多狀態(tài)下,按鍵輸入的值要同時(shí)要在LED數(shù)碼管上顯示出來。如一個(gè)按鍵設(shè)計(jì)為輸入遞增(加法)鍵,可以設(shè)計(jì)成每點(diǎn)按一下,數(shù)值遞增加1,同時(shí)在LED數(shù)碼管上顯示出來;也可設(shè)計(jì)成持續(xù)按下時(shí),數(shù)值以一定時(shí)間間隔(如0.3秒)累加。但是當(dāng)欲輸入值較大時(shí)(如三位LED數(shù)碼管作輸入顯示時(shí)的輸入值最大為999),則可能按下鍵的時(shí)間太長(最長達(dá)300秒),看來這種方式只適用于一位或至多兩位數(shù)值(最大99)的輸入。當(dāng)然你也可多設(shè)幾個(gè)鍵,每個(gè)鍵只負(fù)責(zé)一位數(shù)值的輸入,但這樣會(huì)占用較多的口線,浪費(fèi)寶貴的硬件資源。
大家可能見到過,一些進(jìn)口的溫度控制器(如日本RKC INSTRUMENT INC. 生產(chǎn)的REX_C700溫控器)的面板設(shè)計(jì)為:溫度測(cè)量值用4位LED數(shù)碼管顯示,輸入設(shè)定值顯示也用4位LED數(shù)碼管,輸入按鍵只有4個(gè),一個(gè)為“模式設(shè)定鍵”,一個(gè)為“左移鍵”,另兩個(gè)為“加法鍵”、“減法鍵”。欲輸入設(shè)定值(溫控值)時(shí),按一下“模式設(shè)定鍵”,程序進(jìn)入設(shè)定狀態(tài),此時(shí)輸入設(shè)定值顯示的4位LED數(shù)碼管中,個(gè)位顯示最亮(穩(wěn)定顯示),而十、百、千位顯示較暗(有閃爍感),說明可對(duì)個(gè)位進(jìn)行輸入。按下“加法鍵”或“減法鍵”,即可輸入個(gè)位數(shù)的值;點(diǎn)按一下“左移鍵”,變?yōu)槭伙@示最亮,而個(gè)、百、千位顯示較暗,說明可對(duì)十位進(jìn)行輸入。按下“加法鍵”或“減法鍵”,即可輸入十位數(shù)的值;……這樣可完成4位數(shù)的輸入。完成輸入后,再按一下“模式設(shè)定鍵”,程序即退出設(shè)定狀態(tài),進(jìn)入工作運(yùn)行。用這種輸入方法,不僅輸入4位數(shù)用4個(gè)鍵即可,再多位(5位至24位)的輸入也用這4個(gè)鍵就夠了。
大家了解了這種新穎的按鍵輸入方式后,一定很感興趣,也想掌握設(shè)計(jì)方法。為了便于大家理解,這里結(jié)合筆者設(shè)計(jì)的一款“節(jié)能時(shí)控器”,詳細(xì)進(jìn)行講解。“節(jié)能時(shí)控器”用于定時(shí)控制大功率電器工作,因現(xiàn)采用分時(shí)計(jì)費(fèi)方法,可起到節(jié)約開支的作用,對(duì)工業(yè)生產(chǎn)成效顯著。
圖3為“節(jié)能時(shí)控器”硬件構(gòu)成原理圖。“節(jié)能時(shí)控器”共有4個(gè)輸入按鍵:set--模式設(shè)定鍵,left--左移鍵,up—加法鍵,on/off--定時(shí)1、2啟動(dòng)/關(guān)閉鍵。單片機(jī)IC1(AT89C2051)只有15條I/O線,由于受I/O線數(shù)量限制,因此P1口中的P1.0~P1.3既作為驅(qū)動(dòng)4位LED數(shù)碼管的數(shù)據(jù)輸出一部分,同時(shí)也用作按鍵的輸入。無疑,這種方式大大節(jié)約了硬件的I/O線,但也給編程者提出了更高的技術(shù)要求。限于篇幅,我們只對(duì)要詳解的按鍵輸入程序進(jìn)行分析,其它部分只略作介紹。如讀者需“節(jié)能時(shí)控器”詳細(xì)的源程序,可以Email[email protected]與作者聯(lián)系。
圖4為主程序狀態(tài)流程圖。可見主程序只負(fù)責(zé)進(jìn)行走時(shí)或調(diào)整時(shí)間的運(yùn)算及顯示,而判斷按鍵輸入則放在T1定時(shí)中斷(10mS)服務(wù)子程序中。T0作為走時(shí)的基準(zhǔn)被設(shè)置為100mS定時(shí)中斷。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是大大簡(jiǎn)化了主程序設(shè)計(jì),并且CPU會(huì)定時(shí)關(guān)心鍵盤,只要定時(shí)中斷時(shí)間足夠短(如為幾十mS),就不會(huì)漏掉每一次的按鍵輸入。
下面為判斷按鍵輸入的T1定時(shí)中斷服務(wù)子程序,序號(hào)為解釋方便而加。
序號(hào)
1:void zd1(void) interrupt 3
2:{
3:uchar i,j;i=P1;j=P3;
4:TH1=-(5000/256);
5:TL1=-(5000%256);
6:if(m==1)n++;
7:if(n>=30){n=0;m=0;}
8:P3_7=0;
9:P1=0xff;
10:if(P1!=0xff)
11:{
12:if(n==0)m=1;
13:{if(n==1)
14:{
15:if(P1_0==0){set++;left=0;}
16:if(set>=4)set=0;
17:if(set==1)flag=0x55;
18:if(P1_1==0)left++;
19:if(left>=4)left=0;
20:if(P1_2==0){up++;
21:switch(left)
22:{
23:case 0:{if(up>=10)up=0;}break;
24:case 1:{if(up>=6)up=0;}break;
25:case 2:{if(up>=10)up=0;}break;
26:case 3:{if(up>=3)up=0;}break;
27:default:break;
28:}
29:}
30:if(P1_2==0){
31:switch(set)
32:{case 0:break;
33:case 1[left]=up;break;
34:case 2:{y[left]=up;if(P1_3==0)o_f1=!o_f1;}break;
35:case 3:{z[left]=up;if(P1_3==0)o_f2=!o_f2;}break;
36:default:break;
37:}
}
38:else {
39:switch(set)
40:{case 0:break;
41:case 1:up=x[left];break;
42:case 2:{up=y[left];if(P1_3==0)o_f1=!o_f1;}break;
43:case 3:{up=z[left];if(P1_3==0)o_f2=!o_f2;}break;
44:default:break;}
45
:}}
46:}}
47:P1=i3=j;
48:}
序號(hào)1(程序解釋,以下同):聲明定時(shí)1中斷函數(shù)。
序號(hào)2:定時(shí)1中斷函數(shù)開始。
序號(hào)3:定義i、j為無符號(hào)字符型局部變量。將當(dāng)時(shí)的P1口、P3口狀態(tài)送i、j暫存。
序號(hào)4、5:定時(shí)器T1重新載入10mS初值。
序號(hào)6:如變量m等于1,則變量n遞增。說明:m、n為整個(gè)程序開始時(shí)定義的無符號(hào)字符型全局變量。
序號(hào)7:如變量n大于等于30,則m、n清零。
序號(hào)8:P3.7置0,準(zhǔn)備讀取按鍵輸入。
序號(hào)9:P1口置全1,準(zhǔn)備讀取按鍵輸入。
序號(hào)10:如果P1口不等于全1,說明4個(gè)按鍵中有鍵按下。
序號(hào)11:進(jìn)入if(P1!=0xff)語句范圍。
序號(hào)12:如果n等于0,進(jìn)入if(n==0)語句,m置1。
序號(hào)13:如果n等于1,進(jìn)入if(n==1)語句,同時(shí)進(jìn)行下面的具體判斷按鍵語句。作用效果為:開始時(shí)m、n均賦0,一旦有鍵按下,第一次中斷產(chǎn)生時(shí)m賦1;第二次中斷產(chǎn)生時(shí)n遞增。當(dāng)n等于1時(shí)(第二次中斷產(chǎn)生)進(jìn)入下面的具體判斷按鍵語句。若持續(xù)按下鍵,則第三次中斷產(chǎn)生~第三十一次中斷產(chǎn)生時(shí),程序不進(jìn)入具體的判斷按鍵語句過程(因這時(shí)n不等于1)。由于中斷每10mS產(chǎn)生一次,這樣可實(shí)現(xiàn)每0.31秒(31x10=0.31秒)進(jìn)行一次加法或移位的操作,與人眼的視覺特性相吻合。
序號(hào)14:進(jìn)入具體判斷按鍵語句范圍。
序號(hào)15:如果P1.0等于0(即電路中的set鍵按下),變量set遞增,變量left清0。說明:set、left是為了判斷模式設(shè)定及左移而在整個(gè)程序開始時(shí)定義的無符號(hào)字符型全局變量。
序號(hào)16:如果set大于等于4,則set清0。說明:set值只能在0~3間變化,只有4種工作模式(走時(shí)及輸出控制模式、走時(shí)調(diào)整模式、定時(shí)1調(diào)整模式、定時(shí)2調(diào)整模式)。
序號(hào)17:在set等于1時(shí),向RAM區(qū)標(biāo)志變量flag寫入55H。說明:flag是在整個(gè)程序開始時(shí)定義的無符號(hào)字符型全局變量,用作判斷RAM區(qū)是否受干擾的依據(jù)。