51单片机按键控制LED灯亮灭的N个玩法

51单片机按键控制LED灯亮灭的N个玩法

1.概述

这篇文章介绍按键的使用，以及通过控制LED灯的小实验，发现按键中存在的问题，然后思考并解决这些问题。达到熟练使用按键控制元器件。

2.搭建硬件环境

1.硬件准备

名称	型号	数量
单片机	STC12C2052	1
LED彩灯	无	2
晶振	12MHZ	1
电容	30pf	2
电阻	100欧姆	2
面包板	无	1
连接线	无	5

2.电路图原理图

• 1.LED灯正极串联一个100欧姆电阻，接到单片机20号引脚VCC。
• 2.连接线一头连接单片机12号引脚，另一头接按键的一脚。
• 3.按键的另一脚通过连接线接到单片机10号引脚GND
• 4.晶振两个脚分别连接单片机的4号和5号引脚，同时晶振每个引脚串联一个30pf电容接到单片机10号引脚GND

3.实验课题

3.1.按键按下灯亮，松开灯关闭

1.课题描述

课题的目的使用按键来控制LED灯的亮和灭，当按下按键读取到低电平，让灯打开。当送开按键读取到高电平，让灯关闭。

2.实现程序

/*************************************************************
* 程序名： 按键控制LED灯亮灭
* 编写人： bruce
* 硬件支持：TC12C2052　外部12MHZ晶振
* 日  期： 2023-11-14
* 修改日志： 
/*************************************************************/

#include

sbit LED = P1^7;
sbit KEY = P1^0;


void main(void){
	KEY = 1;
	LED = 1;

	while(1){
		/*
		使用if判断语句实现按下按键LED灯亮，
		松开按键LED灯灭
		*/

		/*
		if(KEY == 0){
			LED = 0;
		}else if(KEY == 1){
			LED = 1;
		}
		*/

		// 讨巧的方式实现按键控制灯亮灭
		LED = KEY;
		
	}

}

3.2.按键轮训控制灯开关

1.课题描述

当按键第一次按下松开后开灯，第二次按下按键松开后关灯。

2.实现程序

/*************************************************************
* 程序名： 第一次按下按键LED灯亮，第二次按下按键LED灯灭，如此循环
* 编写人： bruce
* 硬件支持：TC12C2052　外部12MHZ晶振
* 日  期： 2023-11-14
* 修改日志： 
/*************************************************************/

#include

sbit LED = P1^7;
sbit KEY = P1^0;

/*********************************************************************************************
函数名：毫秒级CPU延时函数
调  用：DELAY_MS (?);
参  数：1~65535（参数不可为0）
返回值：无
结  果：占用CPU方式延时与参数数值相同的毫秒时间
备  注：应用于1T单片机时i<600，应用于12T单片机时i<125
/*********************************************************************************************/
void DELAY_MS (unsigned int a){
	unsigned int i;
	while( --a != 0){
		for(i = 0; i < 600; i++);
	}
}

void main(void){
	KEY = 1;
	LED = 1;

	while(1){

		if(KEY == 0){
			/*
			DELAY_MS()延时函数的作用是去掉按下按键抖动造成信号不稳定，导致程序失灵。
			当按下按键后让程序稍等一会跳过按键抖动时刻，再读取按键状态达到去抖动效果。
		  */
			DELAY_MS(120);
			if(KEY == 0){
				//当按键为0时，判断当前灯的状态，并取反。实现轮训控制灯的开关。
				if(LED == 0){
					LED = 1;
				}else{
					LED = 0;
				}
				
			}
		}	
	}

}

上面的程序虽然实现了按键控制灯的亮灭功能，但是它有两点不完美，需要优化。优化点如下

• 嵌入了三层if判断语句，是程序变得复杂不易阅读。
• 只通过延时决绝按键抖动，偶尔还会出现失灵的情况。

下面的程序对该两点内容做了优化，使程序更加晚上。

/*************************************************************
* 程序名： 第一次按下按键LED灯亮，第二次按下按键LED灯灭，如此循环
* 编写人： bruce
* 硬件支持：TC12C2052　外部12MHZ晶振
* 日  期： 2023-11-14
* 修改日志： 
/*************************************************************/

#include

sbit LED = P1^7;
sbit KEY = P1^0;

/*********************************************************************************************
函数名：毫秒级CPU延时函数
调  用：DELAY_MS (?);
参  数：1~65535（参数不可为0）
返回值：无
结  果：占用CPU方式延时与参数数值相同的毫秒时间
备  注：应用于1T单片机时i<600，应用于12T单片机时i<125
/*********************************************************************************************/
void DELAY_MS (unsigned int a){
	unsigned int i;
	while( --a != 0){
		for(i = 0; i < 600; i++);
	}
}

void main(void){
	KEY = 1;
	LED = 1;

	while(1){

		if(KEY == 0){
			/*
			DELAY_MS()延时函数的作用是去掉按下按键抖动造成信号不稳定，导致程序失灵。
			当按下按键后让程序稍等一会跳过按键抖动时刻，再读取按键状态达到去抖动效果。
		  */
			DELAY_MS(120);
			if(KEY == 0){
				//当按键为0时，判断当前灯的状态，并取反。实现轮训控制灯的开关。
				LED = ~LED;
				//当按键按下没有松开时则一直做空循环，直到松开，while(1)才开始新的一轮循环。增强了按键控制灯的稳定性。
				while(KEY == 0);	
			}
		}	
	}

}