第五节：蜂鸣器的驱动程序 -

从业将近十年!手把手教你单片机程序框架 第五讲：

开场白：

上一节讲了利用累计定时中断次数实现LED灯闪烁，这个例子同时也第一次展示了我最完整的实战程序框架：用switch语句实现状态机，外加定时中断。这个框架看似简单，实际上就是那么简单。我做的所有开发项目都是基于这个简单框架，但是非常好用。上一节只有一个单任务的LED灯在闪烁，这节开始，我们多增加一个蜂鸣器报警的任务，要教会大家四个知识点：

第一点：蜂鸣器的驱动程序框架编写。

第二点：多任务处理的程序框架。

第三点：如何控制蜂鸣器声音的长叫和短叫。

第四点：如何知道1秒钟需要多少个定时中断，也就是如何按比例修正时间精度。

 

具体内容，请看源代码讲解。

 

（1）硬件平台：基于朱兆祺51单片机学习板。

 

（2）实现功能：同时跑两个任务，第一个任务让一个LED灯1秒钟闪烁一次。第二个任务让蜂鸣器在前面3秒发生一次短叫报警，在后面6秒发生一次长叫报警，反复循环。

 

（3）源代码讲解如下：

 

#include "REG52.H"

 

/* 注释一：

* 如何知道1秒钟需要多少个定时中断？

* 这个需要编写一段小程序测试，得到测试的结果后再按比例修正。

* 步骤：

* 第一步：在程序代码上先写入1秒钟大概需要200个定时中断。

* 第二步：基于以上1秒钟的基准，编写一个60秒的简单测试程序(如果编写超过

* 60秒的时间，这个精度还会更高)。比如，编写一个用蜂鸣器的声音来识别计时的

* 起始和终止的测试程序。

* 第三步：把程序烧录进单片机后，上电开始测试，手上同步打开手机里的秒表。

*         如果单片机仅仅跑了27秒。

* 第四步：那么最终得出1秒钟需要的定时中断次数是:const_time_1s=(200*60)/27=444

*/

#define const_time_05s 222   //0.5秒钟的时间需要的定时中断次数

#define const_time_1s 444   //1秒钟的时间需要的定时中断次数

#define const_time_3s 1332   //3秒钟的时间需要的定时中断次数

#define const_time_6s 2664   //6秒钟的时间需要的定时中断次数

 

#define const_voice_short  40   //蜂鸣器短叫的持续时间

#define const_voice_long   200  //蜂鸣器长叫的持续时间

 

void initial_myself();    

void initial_peripheral();

void delay_long(unsigned int uiDelaylong);

void led_flicker();

void alarm_run();   

void T0_time();  //定时中断函数

 

sbit beep_dr=P2^7; //蜂鸣器的驱动IO口

sbit led_dr=P3^5;  //LED灯的驱动IO口

 

unsigned char ucLedStep=0; //LED灯的步骤变量

unsigned int  uiTimeLedCnt=0; //LED灯统计定时中断次数的延时计数器

 

unsigned char ucAlarmStep=0; //报警的步骤变量

unsigned int  uiTimeAlarmCnt=0; //报警统计定时中断次数的延时计数器

 

unsigned int  uiVoiceCnt=0;  //蜂鸣器鸣叫的持续时间计数器

 

void main() 

  {

   initial_myself();  

   delay_long(100);   

   initial_peripheral(); 

   while(1)  

   { 

      led_flicker();  //第一个任务LED灯闪烁

          alarm_run();    //第二个任务报警器定时报警

   }

 

}

 

void led_flicker() //第三区 LED闪烁应用程序

{

  

  switch(ucLedStep)

  {

     case 0:

 

           if(uiTimeLedCnt>=const_time_05s) //时间到

           {

             uiTimeLedCnt=0; //时间计数器清零

             led_dr=1;    //让LED亮

             ucLedStep=1; //切换到下一个步骤

           }

           break;

     case 1:

           if(uiTimeLedCnt>=const_time_05s) //时间到

           {

              uiTimeLedCnt=0; //时间计数器清零

              led_dr=0;    //让LED灭

              ucLedStep=0; //返回到上一个步骤

           }

           break;

  }

 

}

 

void alarm_run() //第三区 报警器的应用程序

{

  

  switch(ucAlarmStep)

  {

     case 0:

 

           if(uiTimeAlarmCnt>=const_time_3s) //时间到

           {

             uiTimeAlarmCnt=0; //时间计数器清零

/* 注释二：

* 只要变量uiVoiceCnt不为0，蜂鸣器就会在定时中断函数里启动鸣叫，并且自减uiVoiceCnt

* 直到uiVoiceCnt为0时才停止鸣叫。因此控制uiVoiceCnt变量的大小就是控制声音的长短。

*/

             uiVoiceCnt=const_voice_short;  //蜂鸣器短叫

             ucAlarmStep=1; //切换到下一个步骤

           }

           break;

     case 1:

           if(uiTimeAlarmCnt>=const_time_6s) //时间到

           {

              uiTimeAlarmCnt=0; //时间计数器清零

              uiVoiceCnt=const_voice_long;  //蜂鸣器长叫

              ucAlarmStep=0; //返回到上一个步骤

           }

           break;

  }

 

}

 

void T0_time() interrupt 1

{

  TF0=0;  //清除中断标志

  TR0=0; //关中断

 

  if(uiTimeLedCnt<0xffff)  //设定这个条件，防止uiTimeLedCnt超范围。

  {

      uiTimeLedCnt++;  //LED灯的时间计数器，累加定时中断的次数，

  }

 

  if(uiTimeAlarmCnt<0xffff)  //设定这个条件，防止uiTimeAlarmCnt超范围。

  {

      uiTimeAlarmCnt++;  //报警的时间计数器，累加定时中断的次数，

  }

 

 

/* 注释三：

* 为什么不把驱动蜂鸣器这段代码放到main函数的循环里去?

* 因为放在定时中断里，能保证蜂鸣器的声音长度是一致的，

* 如果放在main循环里，声音的长度就有可能受到某些必须

* 一气呵成的任务干扰，得不到及时响应，影响声音长度的一致性。

*/

 

 

  if(uiVoiceCnt!=0)

  {

     uiVoiceCnt--; //每次进入定时中断都自减1，直到等于零为止。才停止鸣叫

         beep_dr=0;  //蜂鸣器是PNP三极管控制，低电平就开始鸣叫。

  }

  else

  {

     ; //此处多加一个空指令，想维持跟if括号语句的数量对称，都是两条指令。不加也可以。

           beep_dr=1;  //蜂鸣器是PNP三极管控制，高电平就停止鸣叫。

  }

 

 

  TH0=0xf8;   //重装初始值(65535-2000)=63535=0xf82f

  TL0=0x2f;

  TR0=1;  //开中断

}

 

 

void delay_long(unsigned int uiDelayLong)

{

   unsigned int i;

   unsigned int j;

   for(i=0;i<uiDelayLong;i++)

   {

      for(j=0;j<500;j++)  //内嵌循环的空指令数量

          {

             ; //一个分号相当于执行一条空语句

          }

   }

}

 

 

void initial_myself()  //第一区 初始化单片机

{

  beep_dr=1; //用PNP三极管控制蜂鸣器，输出高电平时不叫。

  led_dr=0;  //LED灭

 

  TMOD=0x01;  //设置定时器0为工作方式1

 

 

  TH0=0xf8;   //重装初始值(65535-2000)=63535=0xf82f

  TL0=0x2f;

 

}

void initial_peripheral() //第二区 初始化外围

{

  EA=1;     //开总中断

  ET0=1;    //允许定时中断

  TR0=1;    //启动定时中断

 

}

总结陈词：

本节程序已经展示了一个多任务处理的基本思路，假如要实现一个独立按键检测，能不能也按照这种思路来处理呢？欲知详情，请听下回分解-----在主函数中利用累计主循环次数来实现独立按键的检测。