【單片機】— {STC15}—{雙機通信&矩陣鍵盤&異步串行通信&Proteus}
●題目
●原理圖
1、CPU
STC15W4K32S4系列
STC15W4K32S4系列內含多種具體型號的單片機。下圖摘自數據手冊。
!!!Proteus的網絡標號不區分大小寫
乙機爲區別甲機，乙機的標號前端加了下劃線_
2、矩陣鍵盤
●矩陣鍵盤並沒有按照 示意圖接限流電阻(圖中300歐姆的電阻，可能是限流，不理解該處電阻的作用)；也未接上拉電阻(感覺沒必要)。
●示意圖中矩陣鍵盤的掃描接口接的是P0口，後經DL指點P0有BUG,測試見文末，改爲P6口。
●四路與門是在調試矩陣鍵盤時，爲中斷掃描所連接的；在這個實驗中矩陣鍵盤的接法爲查詢掃描&多行掃描。
附：在Proteus的庫中有已經封裝好的矩陣鍵盤模塊。
關於矩陣鍵盤可詳見: 矩陣鍵盤.
3、顯示部分
●LED、數碼管
●4個LED採用灌電流接法，經300歐姆排阻接VCC。
●使用了4個一位八段共陰數碼管。
●LED對應按鍵值0—15，亮爲1，滅爲0，以8421BCD碼顯示按鍵值。
●數碼管顯示十進制0—15。
●數碼管驅動電路(74HC573鎖存器)
●數碼管採用靜態驅動，爲節省IO口資源外接了鎖存器。
●程序
代碼爲完整代碼，關於雙機通信單獨的例子以及課本例程測試，可見 雙機通信.
#include<STC15.H>
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define KeyBus P6 //定義矩陣鍵盤接口
uchar Key_res =0;
uchar i=0;
uchar temp=0XFF; //串行發送臨時傳遞參數
uchar temp1=0XFF; //串行接收臨時傳遞參數
uchar busy; //正忙標誌(數據正在傳輸)
code uchar A[10]={0X3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0X7D,0X07,0X7F,0X6F}; //無點，數碼管驅動數組
void GPIO(void); //IO口初始化函數
void Delay5ms(); //@11.0592MHz
void UartInit(void); //[email protected] 串行口1初始化函數
uchar Key16_Scan(void);//矩陣鍵盤掃描函數子程序
void Key16_Function(void); //矩陣鍵盤服務(功能)子函數
void SendData(void); //發送串口數據 (串行發送採用查詢方式)
void main(void)
{
GPIO(); //IO口初始化函數
UartInit(); //串行口1初始化函數
ES=1; //允許串行口1中斷
EA=1; //總中斷允許控制位
while(1)
{
Key_res =0;
i=Key16_Scan(); //矩陣鍵盤掃描函數子程序
switch(i)
{
case 1: temp=0X00;break;
case 2: temp=0X01;break;
case 3: temp=0X02;break;
case 4: temp=0X03;break;
case 5: temp=0X04;break;
case 6: temp=0X05;break;
case 7: temp=0X06;break;
case 8: temp=0X07;break;
case 9: temp=0X08;break;
case 10: temp=0X09;break;
case 11: temp=0X0A;break;
case 12: temp=0X0B;break;
case 13: temp=0X0C;break;
case 14: temp=0X0D;break;
case 15: temp=0X0E;break;
case 16: temp=0X0F;break;
default: break;
}
SendData(); //發送串口數據
}
}
//-----------------------------------IO口初始化函數-----------------------------//
void GPIO(void)
{
P0M1=0;
P0M0=0;
P1M1=0;
P1M0=0;
P2M1=0;
P2M0=0;
P3M1=0;
P3M0=0;
P4M1=0;
P4M0=0;
P5M1=0;
P5M0=0;
}
//------------------------------------軟件延時---------------------------------------//
void Delay5ms() //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j;
i = 54;
j = 199;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
//-------------------------------------串行口1初始化函數-----------------------------//
void UartInit(void) //[email protected]
{
SCON = 0x50; //8位數據,可變波特率
AUXR |= 0x40; //定時器1時鐘爲Fosc,即1T
AUXR &= 0xFE; //串口1選擇定時器1爲波特率發生器
TMOD &= 0x0F; //設定定時器1爲16位自動重裝方式
TL1 = 0xE0; //設定定時初值
TH1 = 0xFE; //設定定時初值
ET1 = 0; //禁止定時器1中斷
TR1 = 1; //啓動定時器1
}
//---------------------------------------矩陣鍵盤掃描函數子程序-------------------------//
uchar Key16_Scan(void)
{
uchar X_temp = 0,Y_temp = 0;
uchar Key_down = 0;
KeyBus = 0XFF;
KeyBus = 0X0F; //高4位置0，低4位置1，此時有按鍵按下時，低四位的某一位會被拉低，由此定位按下的按鍵在第幾列
Y_temp = KeyBus&0X0F;
if(Y_temp!=0X0F) //如果檢測到某列有按鍵按下（有按鍵按下時，低四位會有一位被拉低）
{
Delay5ms(); //按鍵消抖(不知道有無必要)
KeyBus = 0X0F;
Y_temp = KeyBus&0X0F;//將KeyBus低四位的按鍵信息賦值給Y_temp
if(Y_temp!=0X0F)
{
KeyBus = 0X0F;
Y_temp = KeyBus&0X0F; //將KeyBus低四位的按鍵信息賦值給Y_temp,反應列信息
KeyBus = 0XF0;
X_temp = KeyBus&0XF0; //將KeyBus高四位的按鍵信息賦值給X_temp,反應行信息
if(Key_down == 0) //按鍵擡起檢測，
{
switch(Y_temp) //判斷列
{
case 0X07: Key_res=1; break;
case 0X0B: Key_res=2; break;
case 0X0D: Key_res=3; break;
case 0X0E: Key_res=4; break;
default: return 0; //無按鍵按下，返回0
}
switch(X_temp) //判斷行
{
case 0X70: return Key_res+12;break;
case 0XB0: return Key_res+ 8;break;
case 0XD0: return Key_res+ 4;break;
case 0XE0: return Key_res; break;
default: return 0; //無按鍵按下，返回0
}
}
}
}
else
Key_down = 0; //按鍵被鬆開
if(Key_res)
Key_down = 1; //標誌按鍵被按下，防止重入
return Key_res;
}
//-----------------------------------矩陣鍵盤服務(功能)子函數-------------------//
void Key16_Function(void)
{
if(i != 0) //按鍵按下
{
switch(i)
{
case 1: P1=0XFE;P2=0XFF;break;
case 2: P1=0XFD;P2=0XFF;break;
case 3: P1=0XFB;P2=0XFF;break;
case 4: P1=0XF7;P2=0XFF;break;
case 5: P1=0XEF;P2=0XFF;break;
case 6: P1=0XDF;P2=0XFF;break;
case 7: P1=0XBF;P2=0XFF;break;
case 8: P1=0X7F;P2=0XFF;break;
case 9: P1=0XFF;P2=0XFE;break;
case 10: P1=0XFF;P2=0XFD;break;
case 11: P1=0XFF;P2=0XFB;break;
case 12: P1=0XFF;P2=0XF7;break;
case 13: P1=0XFF;P2=0XEF;break;
case 14: P1=0XFF;P2=0XDF;break;
case 15: P1=0XFF;P2=0XBF;break;
case 16: P1=0XFF;P2=0X7F;break;
default:P1=0X00;P2=0X00;break;
}
}
}
//------------------------串行接收中斷函數 (串行接收採用中斷方式)---------------------//
void uart_isr() interrupt 4
{
if(RI)
{
RI=0; //清除RI位
temp1=SBUF;
switch(temp1)
{
case 0x00:P4=0XFF;P2=0X01;P7=A[0];P2=0X02;P7=A[0];break;
case 0x01:P4=0XFE;P2=0X01;P7=A[0];P2=0X02;P7=A[1];break;
case 0x02:P4=0XFD;P2=0X01;P7=A[0];P2=0X02;P7=A[2];break;
case 0x03:P4=0XFC;P2=0X01;P7=A[0];P2=0X02;P7=A[3];break;
case 0x04:P4=0XFB;P2=0X01;P7=A[0];P2=0X02;P7=A[4];break;
case 0x05:P4=0XFA;P2=0X01;P7=A[0];P2=0X02;P7=A[5];break;
case 0x06:P4=0XF9;P2=0X01;P7=A[0];P2=0X02;P7=A[6];break;
case 0x07:P4=0XF8;P2=0X01;P7=A[0];P2=0X02;P7=A[7];break;
case 0x08:P4=0XF7;P2=0X01;P7=A[0];P2=0X02;P7=A[8];break;
case 0x09:P4=0XF6;P2=0X01;P7=A[0];P2=0X02;P7=A[9];break;
case 0x0A:P4=0XF5;P2=0X01;P7=A[1];P2=0X02;P7=A[0];break;
case 0x0B:P4=0XF4;P2=0X01;P7=A[1];P2=0X02;P7=A[1];break;
case 0x0C:P4=0XF3;P2=0X01;P7=A[1];P2=0X02;P7=A[2];break;
case 0x0D:P4=0XF2;P2=0X01;P7=A[1];P2=0X02;P7=A[3];break;
case 0x0E:P4=0XF1;P2=0X01;P7=A[1];P2=0X02;P7=A[4];break;
case 0x0F:P4=0XF0;P2=0X01;P7=A[1];P2=0X02;P7=A[5];break;
default:P4=0XFF;break;
}
}
if(TI)
{
TI = 0; //清除TI位
busy = 0; //清零正忙標誌
}
}
//-----------------------發送串口數據(串行發送採用查詢方式)-------------------------------//
void SendData(void)
{
while(busy); //等待前面的數據發送完成
busy = 1; //將正忙標誌置1，
SBUF = temp; //串行發送
}
●P0口BUG
剛開始按照示意圖使用P0口作爲矩陣鍵盤的檢測掃描接口，並沒有實現功能。過程中發現P0口部分IO口不會被正常拉低、拉高，而是產生短路。嘗試之後發現，只有P01和P03會和其它P0端的IO口發生短路，其他IO口正常。
(具體分析ing)
正常拉低：
發生短路：
外接上拉電阻後，P01,P03的短路情況得到改變，能夠被正常拉低。但是P04和P06此時卻沒有了電平指示（既不是高電平，低電平，也不是高阻態或者短路）
