2021年11月10日 | 51单片机实现两片联级74HC595控制跑马灯

一、使用proteus绘制简单的电路图，用于后续仿真

二、编写程序

/********************************************************************************************************************

---- @Project: LED-74HC595

---- @File: main.c

---- @Edit: ZHQ

---- @Version: V1.0

---- @CreationTime: 20200529

---- @ModifiedTime: 20200529

---- @Description: 第1个至第8个LED灯一直不亮。在第9个至第16个LED灯，依次逐个

---- 亮灯并且每次只能亮一个灯。每按一次独立按键S13键，原来运行的跑马灯会暂停，原

---- 来暂停的跑马灯会运行。用S1来改变方向，用S5和S9来改变速度。

---- 单片机：AT89C52

********************************************************************************************************************/

#include "reg52.h"

/*——————宏定义——————*/

#define FOSC 11059200L

#define T1MS (65536-FOSC/12/1000)   /*1ms timer calculation method in 12Tmode*/

#define const_voice_short 80 /*蜂鸣器短叫的持续时间*/

#define const_key_time1 40

#define const_key_time2 40

#define const_key_time3 40

#define const_key_time4 40

/*——————变量函数定义及声明——————*/

/*定义74HC595*/

sbit Hc595_Sh = P2^3;

sbit Hc595_St = P2^4;

sbit Hc595_Ds = P2^5;

/*定义蜂鸣器*/

sbit Beep = P2^7;

/*定义按键*/

sbit Key_S1 = P0^0; /*定义按键S1，对应S1*/

sbit Key_S2 = P0^1; /*定义按键S2，对应S5*/

sbit Key_S3 = P0^2; /*定义按键S3，对应S9*/

sbit Key_S4 = P0^3; /*定义按键S4，对应S13*/

sbit Key_Gnd = P0^4; /*定义按键模拟地*/

unsigned char ucLED1 = 0;   /*代表16个灯的亮灭状态，0代表灭，1代表亮*/

unsigned char ucLED2 = 0;

unsigned char ucLED3 = 0;

unsigned char ucLED4 = 0;

unsigned char ucLED5 = 0;

unsigned char ucLED6 = 0;

unsigned char ucLED7 = 0;

unsigned char ucLED8 = 0;

unsigned char ucLED9 = 0;

unsigned char ucLED10 = 0;

unsigned char ucLED11 = 0;

unsigned char ucLED12 = 0;

unsigned char ucLED13 = 0;

unsigned char ucLED14 = 0;

unsigned char ucLED15 = 0;

unsigned char ucLED16 = 0;

unsigned char ucLed_update = 0;  /*刷新变量。每次更改LED灯的状态都要更新一次。*/

unsigned char ucLedStep_01_08 = 0; /*第1个至第8个LED跑马灯的步骤变量*/

unsigned int  uiTimeCnt_01_08 = 0; /*第1个至第8个LED跑马灯的统计定时中断次数的延时计数器*/

unsigned char ucLedStep_09_16 = 0; /*第9个至第16个LED跑马灯的步骤变量*/

unsigned int  uiTimeCnt_09_16 = 0; /*第9个至第16个LED跑马灯的统计定时中断次数的延时计数器*/

unsigned char ucLedStatus16_09 = 0;   /*代表底层74HC595输出状态的中间变量*/

unsigned char ucLedStatus08_01 = 0;   /*代表底层74HC595输出状态的中间变量*/

unsigned char ucKeySec = 0; /*被触发的按键编号*/

unsigned int uiKeyTimeCnt1 = 0; /*按键去抖动延时计数器*/

unsigned char ucKeyLock2 = 0; /*按键触发后自锁的变量标志*/

unsigned int uiKeyTimeCnt2 = 0; /*按键去抖动延时计数器*/

unsigned char ucKeyLock3 = 0; /*按键触发后自锁的变量标志*/

unsigned int uiKeyTimeCnt3 = 0; /*按键去抖动延时计数器*/

unsigned char ucKeyLock1 = 0; /*按键触发后自锁的变量标志*/

unsigned int uiKeyTimeCnt4 = 0; /*按键去抖动延时计数器*/

unsigned char ucKeyLock4 = 0; /*按键触发后自锁的变量标志*/

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

unsigned int uiSetTimeLevel_09_16 = 300; /*速度变量，此数值越大速度越慢，此数值越小速度越快。*/

unsigned char ucLedDirFlag = 0; /*方向变量，把按键与跑马灯关联起来的核心变量,0代表正方向，1代表反方向*/

unsigned char ucLedStartFlag = 1; /*启动和暂停的变量，0代表暂停，1代表启动*/

/**

* @brief  定时器0初始化函数

* @param  无

* @retval 初始化T0

**/

void Init_T0(void)

{

TMOD = 0x01;                    /*set timer0 as mode1 (16-bit)*/

TL0 = T1MS;                     /*initial timer0 low byte*/

TH0 = T1MS >> 8;                /*initial timer0 high byte*/

}

/**

* @brief  外围初始化函数

* @param  无

* @retval 初始化外围

**/

void Init_Peripheral(void)

{

ET0 = 1;/*允许定时中断*/

TR0 = 1;/*启动定时中断*/

EA = 1;/*开总中断*/

}

/**

* @brief  初始化函数

* @param  无

* @retval 初始化单片机

**/

void Init(void)

{

Key_Gnd = 0;

Beep = 1;

Init_T0();

}

/**

* @brief  延时函数

* @param  无

* @retval 无

**/

void Delay_Long(unsigned int uiDelayLong)

{

   unsigned int i;

   unsigned int j;

   for(i=0;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*/

          }

   }

}

/**

* @brief  延时函数

* @param  无

* @retval 无

**/

void Delay_Short(unsigned int uiDelayShort)

{

   unsigned int i;

   for(i=0;i   {

; /*一个分号相当于执行一条空语句*/

   }

}

/**

* @brief  扫描按键

* @param  无

* @retval 放在定时中断里

**/

void Key_Scan(void)

{

if(Key_S1 == 1) /*IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位*/

{

ucKeyLock1 = 0;

uiKeyTimeCnt1 = 0;

}

else if(ucKeyLock1 == 0) /*有按键按下，且是第一次被按下*/

{

uiKeyTimeCnt1 ++; /*累加定时中断次数*/

if(uiKeyTimeCnt1 > const_key_time1)

{

uiKeyTimeCnt1 = 0;

ucKeyLock1 = 1; /*自锁按键置位,避免一直触发*/

ucKeySec = 1;

}

}

if(Key_S2 == 1) /*IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位*/

{

ucKeyLock2 = 0;

uiKeyTimeCnt2 = 0;

}

else if(ucKeyLock2 == 0) /*有按键按下，且是第一次被按下*/

{

uiKeyTimeCnt2 ++; /*累加定时中断次数*/

if(uiKeyTimeCnt2 > const_key_time2)

{

uiKeyTimeCnt2 = 0;

ucKeyLock2 = 1; /*自锁按键置位,避免一直触发*/

ucKeySec = 2;

}

}

if(Key_S3 == 1) /*IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位*/

{

ucKeyLock3 = 0;

uiKeyTimeCnt3 = 0;

}

else if(ucKeyLock3 == 0) /*有按键按下，且是第一次被按下*/

{

uiKeyTimeCnt3 ++; /*累加定时中断次数*/

if(uiKeyTimeCnt3 > const_key_time3)

{

uiKeyTimeCnt3 = 0;

ucKeyLock3 = 1; /*自锁按键置位,避免一直触发*/

ucKeySec = 3;

}

}

if(Key_S4 == 1) /*IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位*/

{

ucKeyLock4 = 0;

uiKeyTimeCnt4 = 0;

}

else if(ucKeyLock4 == 0) /*有按键按下，且是第一次被按下*/

{

uiKeyTimeCnt4 ++; /*累加定时中断次数*/

if(uiKeyTimeCnt4 > const_key_time4)

{

uiKeyTimeCnt4 = 0;

ucKeyLock4 = 1; /*自锁按键置位,避免一直触发*/

ucKeySec = 4;

}

}

}

/**

* @brief  按键服务的应用程序

* @param  无

* @retval 无

**/

void Key_Service(void)

{

switch(ucKeySec) /*按键服务状态切换*/

{

case 1: /*改变跑马灯方向的按键，对应S1*/

if(ucLedDirFlag == 0) /*通过中间变量改变跑马灯的方向*/

{

ucLedDirFlag = 1;

}

else

{

ucLedDirFlag = 0;

}

uiVoiceCnt = const_voice_short; /*按键声音触发，滴一声就停。*/

ucKeySec = 0; /*响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发*/

break;

case 2:

if(uiSetTimeLevel_09_16 >= 50)

{

uiSetTimeLevel_09_16 = uiSetTimeLevel_09_16 - 10;

}

else /*最快限定在50*/

{

uiSetTimeLevel_09_16 = 50;

}

uiVoiceCnt = const_voice_short;

ucKeySec = 0;

break;

case 3:

if(uiSetTimeLevel_09_16 <= 550)

{

uiSetTimeLevel_09_16 = uiSetTimeLevel_09_16 + 10;

}

else /*最快限定在550*/

{

uiSetTimeLevel_09_16 = 550;

}

uiVoiceCnt = const_voice_short;

ucKeySec = 0;

break;

case 4:

if(ucLedStartFlag == 1) /*启动和暂停两种状态循环切换*/

{

ucLedStartFlag = 0;

}

else

{

ucLedStartFlag = 1;

}

uiVoiceCnt = const_voice_short;

ucKeySec = 0;

break;

}

}

/**

* @brief  595驱动函数

* @param  无

* @retval * 两个联级74HC595的工作过程：

* 每个74HC595内部都有一个8位的寄存器，两个联级起来就有两个寄存器。ST引脚就相当于一个刷新

* 信号引脚，当ST引脚产生一个上升沿信号时，就会把寄存器的数值输出到74HC595的输出引脚并且锁存起来，

* DS是数据引脚，SH是把新数据送入寄存器的时钟信号。也就是说，SH引脚负责把数据送入到寄存器里，ST引脚

* 负责把寄存器的数据更新输出到74HC595的输出引脚上并且锁存起来。

**/

void HC595_Drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09, unsigned char ucLedStatusTemp08_01)

{

unsigned char i;

unsigned char ucTempData;

Hc595_Sh = 0;

Hc595_St = 0;

ucTempData = ucLedStatusTemp16_09; /*先送高8位*/

for(i = 0; i < 8; i ++)

{

if(ucTempData >= 0x80)

{

Hc595_Ds = 1;

}

else

{

Hc595_Ds = 0;

}

Hc595_Sh = 0; /*SH引脚的上升沿把数据送入寄存器*/

Delay_Short(15); 

Hc595_Sh = 1;

Delay_Short(15);

ucTempData = ucTempData <<1;

}

ucTempData = ucLedStatusTemp08_01; /*再先送低8位*/

for(i = 0; i < 8; i ++)

{

if(ucTempData >= 0x80)

{

Hc595_Ds = 1;

}

else

{

Hc595_Ds = 0;

}

Hc595_Sh = 0; /*SH引脚的上升沿把数据送入寄存器*/

Delay_Short(15); 

Hc595_Sh = 1;

Delay_Short(15);

ucTempData = ucTempData <<1;

}

Hc595_St = 0; /*ST引脚把两个寄存器的数据更新输出到74HC595的输出引脚上并且锁存起来*/

Delay_Short(15);

Hc595_St = 1;

Delay_Short(15);

Hc595_Sh = 0; /*拉低，抗干扰就增强*/

Hc595_St = 0;

Hc595_Ds = 0;

}

/**

* @brief  LED更新函数

* @param  无

* @retval 

* 把74HC595驱动程序翻译成类似单片机IO口直接驱动方式的过程。

* 每次更新LED输出，记得都要把ucLed_update置1表示更新。

**/

void LED_Update()

{

if(ucLed_update == 1)

{

ucLed_update = 0; /*及时清零，让它产生只更新一次的效果，避免一直更新。*/

if(ucLED1 == 1)

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 | 0x01;

}

else

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 & 0xfe;

}

if(ucLED2 == 1)

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 | 0x02;

}

else

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 & 0xfd;

}

if(ucLED3 == 1)

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 | 0x04;

}

else

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 & 0xfb;

}

if(ucLED4 == 1)

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 | 0x08;

}

else

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 & 0xf7;

}

if(ucLED5 == 1)

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 | 0x10;

}

else

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 & 0xef;

}

if(ucLED6 == 1)

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 | 0x20;

}

else

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 & 0xdf;

}

if(ucLED7 == 1)

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 | 0x40;

}

else

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 & 0xbf;

}

if(ucLED8 == 1)

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 | 0x80;

}

else

{

ucLedStatus08_01 = ucLedStatus08_01 & 0x7f;

}

if(ucLED9 == 1)

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 | 0x01;

}

else

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 & 0xfe;

}

if(ucLED10 == 1)

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 | 0x02;

}

else

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 & 0xfd;

}

if(ucLED11 == 1)

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 | 0x04;

}

else

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 & 0xfb;

}

if(ucLED12 == 1)

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 | 0x08;

}

else

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 & 0xf7;

}

if(ucLED13 == 1)

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 | 0x10;

}

else

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 & 0xef;

}

if(ucLED14 == 1)

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 | 0x20;

}

else

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 & 0xdf;

}

if(ucLED15 == 1)

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 | 0x40;

}

else

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 & 0xbf;

}

if(ucLED16 == 1)

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 | 0x80;

}

else

{

ucLedStatus16_09 = ucLedStatus16_09 & 0x7f;

}

HC595_Drive(ucLedStatus16_09, ucLedStatus08_01);

}

}

///**

//* @brief  LED服务函数

//* @param  无

//* @retval 无

//**/

//void LED_Flicker_01_08(void)