【107.1 开关感应器的识别与软件滤波。】
![](https://img.kancloud.cn/a2/3d/a23df87ac21f61d2182864f67461b009_359x103.png)
上图107.1.1 独立按键模拟开关感应器
![](https://img.kancloud.cn/68/91/6891d9a9e89ee7345b1505221de5c26b_252x282.png)
上图107.1.2 LED电路
什么叫开关感应器?凡是只能输出0和1这两种状态的感应器都可以统称为开关感应器。前面花了大量的章节讲按键,按键的识别主要是识别电平变化状态的“下降沿”,程序代码中有1个特别的变量标志叫“自锁标志”,还有1个用来消除抖动的“计时器”。本节讲的开关感应器跟按键很相似,差别在于,开关感应器是识别电平变化状态的“电平”,程序代码中没有“自锁标志”,但是多增加了1个用来消除抖动的“计时器”,也就是一共有两个用来消除抖动的“计时器”,这两个“计时器”相互“清零”相互“抗衡”,从而实现了开关感应器的“消抖”处理,专业术语也叫“软件滤波”。消抖的时间跟按键差不多,我的经验值是20ms到30ms之间,我平时在项目中喜欢用20ms。
在显示框架方面,除了之前讲过Gu8DisplayUpdate这类“显示刷新变量”,本节介绍另外一种常用的显示框架,原理是“某数值跟上一次对比,如果发生了变化(两数值不一样),则自动刷新显示,并及时记录当前值”。
本节例程实现的功能如下:用K1独立按键模拟开关感应器,K1独立按键“没有被按下”时是高电平,单片机识别到这种“高电平”,就让P1.4所在的LED灯发亮;K1独立按键“被按下”时是低电平,单片机识别到这种“低电平”,就让P1.4所在的LED灯熄灭。
\#include "REG52.H"
\#define SENSOR\_TIME 20 //开关感应器的“滤波”时间
void T0\_time();
void SystemInitial(void) ;
void Delay(unsigned long u32DelayTime) ;
void PeripheralInitial(void) ;
void VoiceScan(void);
void SensorScan(void);
void DisplayTask(void); //显示的任务函数(LED显示状态)
sbit P1\_4=P1^4;
sbit Sensor\_K1\_sr=P2^2; //开关感应器K1所在的引脚
volatile unsigned char vGu8Sensor\_K1=0; //K1开关感应器的当前电平状态。
void main()
{
SystemInitial();
Delay(10000);
PeripheralInitial();
while(1)
{
DisplayTask(); //显示的任务函数(LED显示状态)
}
}
/\* 注释一:
\* 后缀为\_Last这类“对比上一次数值发生变化而自动刷新显示”在“显示框架”里是很常见的,
\* 目的是,既能及时刷新显示,又能避免主函数“不断去执行显示代码”而影响程序效率。
\*/
void DisplayTask(void) //显示的任务函数(LED显示状态)
{
// Su8Sensor\_K1\_Last初始化取值255,只要不为0或者1就行,目的是让上电就发生第一次刷新。
static unsigned char Su8Sensor\_K1\_Last=255; //记录K1开关感应器上一次的电平状态。
if(Su8Sensor\_K1\_Last!=vGu8Sensor\_K1) //如果当前值与上一次值不一样,就自动刷新
{
Su8Sensor\_K1\_Last=vGu8Sensor\_K1; //及时记录最新值,避免主函数“不断去执行显示代码”
if(0==vGu8Sensor\_K1) //如果当前电平状态为“低电平”,LED熄灭
{
P1\_4=1; //LED熄灭
}
else //如果当前电平状态为“高电平”,LED发亮
{
P1\_4=0; //LED发亮
}
}
}
/\* 注释二:
\* 本节破题的关键:
\* 两个“计时器”相互“清零”相互“抗衡”,从而实现了开关感应器的“消抖”处理,
\* 专业术语也叫“软件滤波”。这种滤波方式,不管是从“高转成低”,还是“低转成高”,
\* 如果在某个瞬间出现干扰抖动,某个计数器都会及时被“清零”,从而起到非常高效的消抖滤波作用。
\*/
void SensorScan(void) //此函数放在定时中断里每1ms扫描一次,用来识别和滤波开关感应器
{
static unsigned int Su16Sensor\_K1\_H\_Cnt=0; //判断高电平的计时器
static unsigned int Su16Sensor\_K1\_L\_Cnt=0; //判断低电平的计时器
if(0==Sensor\_K1\_sr)
{
Su16Sensor\_K1\_H\_Cnt=0; //在判断低电平的时候,高电平的计时器被清零,巧妙极了!
Su16Sensor\_K1\_L\_Cnt++;
if(Su16Sensor\_K1\_L\_Cnt>=SENSOR\_TIME)
{
Su16Sensor\_K1\_L\_Cnt=0;
vGu8Sensor\_K1=0; //此全局变量反馈当前电平的状态
}
}
else
{
Su16Sensor\_K1\_L\_Cnt=0; //在判断高电平的时候,低电平的计时器被清零,巧妙极了!
Su16Sensor\_K1\_H\_Cnt++;
if(Su16Sensor\_K1\_H\_Cnt>=SENSOR\_TIME)
{
Su16Sensor\_K1\_H\_Cnt=0;
vGu8Sensor\_K1=1; //此全局变量反馈当前电平的状态
}
}
}
void T0\_time() interrupt 1
{
SensorScan(); //开关感应器的识别与软件滤波处理
TH0=0xfc;
TL0=0x66;
}
void SystemInitial(void)
{
TMOD=0x01;
TH0=0xfc;
TL0=0x66;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
}
void Delay(unsigned long u32DelayTime)
{
for(;u32DelayTime>0;u32DelayTime--);
}
void PeripheralInitial(void)
{
}
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