独立按键控制LED

前言

学习本篇前需要了解的知识：

1. Keil5和stc-isp软件的基本使用
2. LED内部结构的基本知识

可以参照本文的【51单片机】系列文章

一、独立按键的内部结构

独立按键在51单片机的所在位置，如下图红框中所示。

独立按键的内部结构图，如下所示。

独立按键的右端都接到电源的负极，左端分别与MCU中对应编号的 IO口(InputOutput)相连接。如下图红色框中所示。

• 单片机在上电时，所有 IO口都是默认是高电平。由于按键左端接的是对应的 IO口，右端接的是GND（低电平）。所以在按键未按下时，IO口保持高电平；按键按下时，IO口与GND接通，IO口变为低电平。
• 寄存器的功能：
  ①在寄存器中写一个值，送到 IO口上
  ②检测 IO口的的电平，再返回到寄存器中
• 那么我们可以通过读取寄存器中的值，得知按键是否被按下。

二、独立按键控制LED

1. 独立按键控制LED亮灭

• 在上一节LED闪烁中，我们通过对寄存器（8bit）的操作（P2接口的赋值），实现对八个LED灯的控制。例如：P2=0xFE，控制一盏小灯亮起。
• 在本节中，我们需要通过独立按键单独控制一盏LED的亮灭，则需要对某盏LED的特定接口进行赋值。例如：P2_0=0，控制一盏小灯亮起。
  由于LED小灯的内部结构是右端接高电平，要使LED亮起则左端要接低电平，即赋值为0
• 可以通过读取P3口的值，来获取独立按键的状态。（按键按下，P3口的值为0；按键松开，P3口的值为!0）例如：如果(P3_1==0)为真，则K1按键按下。

代码如下：

#include <REGX52.H>
void main()
{
	
	while(1)
	{
		if(P3_1==0) { 	//按键按下，LED亮起
			P2_0=0; 	
		}
		else{		    //按键松开，LED熄灭
			P2_0=1;
		}
	}
}

2. 独立按键控制LED状态

• 小知识：按键按下时内部的金属弹片会产生抖动，大约持续5~10毫秒(ms)。由于单片机运行的速度很快，在抖动期间对按键状态的读取可能与最终的状态不符。所以在程序中采取延时的方式消除抖动的影响。
• 按键按下的状态过程：
  ①按键未按下时，接口处于高电平
  ②按键按下，按键的金属弹片立即与电路接通，接口立即变为低电平；而后弹片抖动，电平不稳定地在高低电平间波动，逐渐趋于低电平。
  ③按键稳定，接口处于低电平
  ④按键松开，按键的金属弹片立即与电路断开，接口立即变为高电平；而后弹片抖动，电平不稳定地在高低电平间波动，逐渐趋于高电平。
  ⑤按键稳定，接口处于高电平

代码如下：

#include <REGX52.H>
void Delay(unsigned int xms)		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j;
	while(xms)
	{
		i = 2;
		j = 239;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
		xms--;
	}
	
}

void main()
{ 
	while(1)
	{
		if(P3_1==0)	//按键按下，产生一系列抖动，延时20ms消抖
		{
			Delay(20);
			while(P3_1==0);//判断按键是否松开。松开则P3_1!=0，跳出循环
			Delay(20);
			P2_0=~P2_0;//将LED状态取反
		}  
	}
}

3. 独立按键控制LED显示二进制

• 二进制累加是依次从 0000 0001 加到1111 1111。正好与P2口点亮LED的赋值相反，所以将二进制累加的值取反后赋给P2口。

代码如下：

#include <REGX52.H>
void Delay(unsigned int xms)		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j;
	while(xms--)
	{
		i = 2;
		j = 239;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
	}
}

void main()
{
	unsigned char LEDnumber=0;
	while(1)
	{
		if(P3_1==0)
		{
			Delay(20);
			while(P3_1==0);
			Delay(20);
			LEDnumber++;//LEDnumber从0000 0001开始二进制累加
			P2=~LEDnumber;//P2从1111 1110开始二进制点亮LED
		}
	}
}

4. 独立按键控制LED位移

• 要实现LED从左到右位移，则要将二进制数0000 0001依次向左位移，最终变为1000 0000。正好与P2口点亮LED的赋值相反，所以将二进制位移的值取反后赋给P2口。从右向左位移的原理与之相似。
• 注意当LED亮至最左（右）端，即二进制数变为1000 0000（0000 0001）时，要使其反向。

代码如下：

#include <REGX52.H>
void Delay(unsigned int xms);		//@12.000MHz

unsigned char LEDNum=0;
void main()
{
	P2=~0x01;
	while(1)
	{
		if(P3_1==0)//K1按键控制LED左移
		{
			Delay(20);
			while(P3_1==0);
			Delay(20);
			LEDNum++;
			if(LEDNum==8)//LED亮至最左端，调整重新回到最右端。
				LEDNum=0;
			P2=~(0x01<<LEDNum);
			
		}
		if(P3_0==0)//K2按键控制LED右移
		{
			Delay(20);
			while(P3_0==0);
			Delay(20);
			if(LEDNum==0)//LED亮至最右端，调整重新回到最左端。
				LEDNum=7;
			else
				LEDNum--;
			P2=~(0x01<<LEDNum);
			
		}
	}
}
void Delay(unsigned int xms)
{
	unsigned char i, j;
	while(xms--)
	{
		i = 2;
		j = 239;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
	}
}

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