第五课：进军！神奇的程序世界

我爱萝丽爱萝丽 · 发表于 2016-9-6 17:37:51

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本帖最后由我爱萝丽爱萝丽于 2016-9-13 01:20 编辑

几天开课后，发现一些问题，，想法也有改变。既然开课，就希望能做成一套成功的课程，几年后能够传为经典的课程，所以课程需要更加系统化。
现在已经调整第一个项目为《七色光芒》，前四课均已重新编辑！

从第五课开始，将真正开启程序世界的大门！

本课主要内容：学习程序的流程、调用等。

我爱萝丽爱萝丽 · 发表于 2016-9-13 02:46:16

1.1 循环控制

在上一课中我们使用STC软件自动生成了一个延时1秒的函数，如果以后需要延时2秒、延时半秒呢，要是每次都生成一个这个的函数，那将不可想象。
幸好有一个巧妙的办法：函数调用。
如果我们有一个延时1ms的函数，执行1000次不就是1秒了么，执行500次不就是半秒？多么机智的想法。

调用一个函数两次，我们可以写两行，调用三次，可以写三行，那调用1000次呢……
幸好有“while”。在我们的主函数中，所有的程序都在一个无限循环的while（1）里，其实它循环的次数是可以控制的。

知识点（15） while（？）循环
while（？）{} 当？的值是“真”的，括号里的程序会一直执行；当？的值是“假”的，括号里的程序程序不再执行。
什么是真？大于0的数都是真的，1是真，1000也是真。什么是假？0就是假。
如果我们想要循环1000次，可以while（1000），循环一次，变成while（999）……到最后，变成while（0），自然循环就停止了。

知识点（16） unsigned int n；变量定义
想要一个数从1000减到0，就先要定义这个数。
unsigned int 定义变量的关键字，意思是定义一个数，范围是0到65535。
unsigned int n；定义了n这个数。n只是一个名字，你也可以写成abc等都可以。

知识点（17） 1000次循环的程序实例
n=1000;
while(n)
{
//被循环的程序
n=n-1;//每循环一次n减小1
}

把前面所讲的组合起来，自己写一个函数吧！

知识点（18）定义延时n毫秒函数实例
void delay_n_ms(unsigned int n)//括号里面有值代表有参数的函数，在调用这个函数时，可以顺便写n的大小。
{
while(n)          //注意什么地方有分号，什么地方没分号
{
      Delay1ms();
      n=n-1;//每循环一次n减小1
}
}

知识点（19）调用带参数的函数
delay_n_ms(1000); //在调用时，1000这个值就传递给了n

有了能随意控制延时时间的函数，就能让彩灯变化更加灵活，写一个每种色彩亮0.1秒，白色亮1秒的程序吧！
是不是绚丽多了？你还能想到别的变化组合吗？

#include<reg51.h>
sbit LED_R=P3^4;//定义红灯
sbit LED_G=P3^3;//定义绿灯
sbit LED_B=P3^2;//定义蓝灯
void Delay1ms() //@12.000MHz
{
unsigned char i, j;
i = 12;
j = 169;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
void delay_n_ms(unsigned int n) //自己定义的延时n毫秒函数
{
while(n)
{
Delay1ms();
n=n-1;//每循环一次n减小1
}
}
main()
{
while(1)
{
LED_R=1;
LED_G=0;
LED_B=0;
delay_n_ms(100);//红色亮0.1秒
LED_R=1;
LED_G=1;
LED_B=0;
delay_n_ms(100);//黄色亮0.1秒
LED_R=0;
LED_G=1;
LED_B=0;
delay_n_ms(100);//绿色亮0.1秒
LED_R=0;
LED_G=1;
LED_B=1;
delay_n_ms(100);//青色亮0.1秒
LED_R=0;
LED_G=0;
LED_B=1;
delay_n_ms(100);//蓝色亮0.1秒
LED_R=1;
LED_G=0;
LED_B=1;
delay_n_ms(100);//紫色亮0.1秒
LED_R=1;
LED_G=1;
LED_B=1;
delay_n_ms(1000);//白色亮1.0秒
}
}

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我爱萝丽爱萝丽 · 发表于 2016-9-15 13:29:21

本帖最后由我爱萝丽爱萝丽于 2016-11-9 04:35 编辑

1.2 按键输入

单片机的三要素是什么？我认为是输入、处理、输出。上一节已经学了简单的处理和输出，这一节再学一下输入你就可以毕业啦 ≧▽≦

单片机最普遍的输入就是按键。

知识点（20）按键的工作原理：
单片机引脚设置为高电平，通过按键接到地。
按键没有按下：单片机引脚还是高电平；
按键被按下：单片机引脚接地，变成低电平。程序读一下引脚电平就可以知道有没有按下。

知识点（21）为什么通常按键接地
单片机的引脚在默认模式下，引脚内部是串联一个电阻接到正极的，当你的按键导通时，电流很小，不会有什么影响。
但是单片机的低电平是没有串联电阻的，如果你用按键连到正极，相当于将正反短路，可能会损坏引脚。

程序如何读引脚的状态？同样，要想先读引脚，也要先定义才能用，在我们焊接的电路中，一个按键接在P3.0引脚上：
sbit Key1=P3^0;定义之后，不进可以控制，还可以读。

知识点（22） if判断语句
if(?){ 1 } 如果？是真的，执行括号1里面的程序
else{ 2 } 否则就执行2里面的程序

单片机有哪些语句？循环和判断，无非就这两种，所有复杂的程序都是这两个组合起来的。
现在你已经都学了，是不是感觉单片机其实也没那么复杂？

知识点（23） =和==
等于和是否等于。
单片机语言中，有两种等于号，这点务必分清。
n=1000; n等于1000，是向n写入1000
n==1000; n是否等于1000？是对n进行判断。

知识点（24）判断引脚状态的程序实例
if(Key1==0)  //如果按键按下，引脚读到低电平
{
LED_R=1;
LED_G=0;
LED_B=0;  //亮红灯
}
else
{
LED_R=0;
LED_G=1;
LED_B=0;  //否则亮绿灯
}

赶快写程序试一下吧。

#include<reg51.h>
sbit LED_R=P3^4;//定义红灯
sbit LED_G=P3^3;//定义绿灯
sbit LED_B=P3^2;//定义蓝灯
sbit Key1=P3^0;//定义按键
void Delay1ms() //@12.000MHz
{
unsigned char i, j;
i = 12;
j = 169;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
void delay_n_ms(unsigned int n) //自己定义的延时n毫秒函数
{
while(n)
{
Delay1ms();
n=n-1;//每循环一次n减小1
}
}
main()
{
while(1)
{
if(Key1==0) //如果按键按下，引脚读到低电平
{
LED_R=1;
LED_G=0;
LED_B=0; //亮红灯
}
else
{
LED_R=0;
LED_G=1;
LED_B=0; //否则亮绿灯
}
delay_n_ms(100);//延时0.1秒程序每秒检测10次按键
}
}

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我爱萝丽爱萝丽 · 发表于 2016-9-17 14:01:37

本帖最后由我爱萝丽爱萝丽于 2016-9-18 02:34 编辑

1.3 多种模式切换

前面学习的按键检测只能简单的切换两种状态，如果想要通过按键改变七种色彩该怎么做呢？

通常一般的单片机教材在讲按键检测时，都会教你用delay延时等待按键弹起、等待按键稳定……我不会这样给你讲。这样有什么问题吗？
我的导师在喝酒时都会大骂教材中的各种错误，“等待按键弹起？按键坏了弹不起来怎么办？程序死机？？！”
而在我看来，教材中的各种错误，影响远不止这么点。很多学生学了delay检测按键，一辈子都只会用delay，容易养成错误的程序思维，走向歧途，缺乏对单片机的“时间片”的概念，日后难以写出复杂、实时性的程序。所以，我要在一开始，就把“时间片”的概念深印在你心中。

知识点（25）单片机的运行与“时间片”
首先要知道，单片机能干什么？我们的电脑CPU实际上也可以看成是一个速度超快的单片机，它能一边挂QQ、一边看网页、一边打游戏，它是不是可以同时处理很多任务？NO，事实上，单片机同一时间，只能做一件事，CPU只是聪明的划分出了很多很小的“时间片”，一个很短的时间内，只执行QQ，另一个很短的时间内，只执行游戏，一秒钟内“时间片”切换几十次，看起来就像是同时在做多种事了。这种方式是单片机最正确的处理方式，以后在考虑程序时，先从时间片角度出发！

我们现在的任务很简单，检测按键，然后改变颜色，现在还用不到时间片这么高大上的东西，但对检测周期还要有一个概念：人类按一次按键大概需要0.3秒，我们大概每0.15秒检测一下按键就能满足需要。

知识点（26）如何区分多种状态
我们的七色光芒有七种颜色，如果算上熄灭，至少有8种状态，怎么用程序对应8种状态呢？
你需要先定义一个数据：比如mode；如果mode等于0，代表熄灭，mode等于1，代表红色……mode不同的值就能代表不同状态。

知识点（27） unsigned char mode；
unsigned char 是定义数据的关键字，代表定义一个大小是0~255的数。255种模式，够用了吧。

知识点（28）全局变量
我们定义的mode在整个程序中都会用到，所以需要定义在程序开头，它就叫做全局变量。
定义在程序开头的变量默认都是0。

想到怎么做了吗？我们每检测一次按键，就改变一下mode的值，指示颜色改变了，再用if判断不同的值显示不同颜色不就可以了么？
本课的主要内容就是这些了，更多精彩下一课再见

#include<reg51.h>
sbit LED_R=P3^4;//定义红灯
sbit LED_G=P3^3;//定义绿灯
sbit LED_B=P3^2;//定义蓝灯
sbit Key1=P3^0;//定义按键
unsigned char mode; //定义一个数据，指示不同状态。定义后mode的值是0
void Delay1ms() //@12.000MHz
{
unsigned char i, j;
i = 12;
j = 169;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
void delay_n_ms(unsigned int n) //自己定义的延时n毫秒函数
{
while(n)
{
Delay1ms();
n=n-1;//每循环一次n减小1
}
}
main()
{
while(1)
{
if(Key1==0) //如果按键按下，引脚读到低电平
{
mode=mode+1; //每按一次按键，颜色模式改变
if(mode>7)
{
mode=0; //七种颜色切换完，回到0重新开始
}
}
if(mode==0) //模式0，熄灭
{
LED_R=0;
LED_G=0;
LED_B=0;
} //没有else可以不写
if(mode==1) //模式1，红色
{
LED_R=1;
LED_G=0;
LED_B=0;
}
if(mode==2) //模式2，黄色
{
LED_R=1;
LED_G=1;
LED_B=0;
}
if(mode==3) //模式3，绿色
{
LED_R=0;
LED_G=1;
LED_B=0;
}
if(mode==4) //模式4，青色
{
LED_R=0;
LED_G=1;
LED_B=1;
}
if(mode==5) //模式5，蓝色
{
LED_R=0;
LED_G=0;
LED_B=1;
}
if(mode==6) //模式6，紫色
{
LED_R=1;
LED_G=0;
LED_B=1;
}
if(mode==7) //模式7，白色
{
LED_R=1;
LED_G=1;
LED_B=1;
}
delay_n_ms(150);//程序每0.15秒检测一次按键
}
}

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Hi~ · 发表于 2018-7-30 23:49:21

楼主void Delay1ms()             //@12.000MHz
{
      unsigned char i, j;

      i = 12;
      j = 169;
      do
      {
            while (--j);
      } while (--i);
}
这句代码是什么意思

yong216 · 发表于 2018-6-23 04:21:38

向楼主致敬，学单片机编程

bryan618 · 发表于 2018-6-15 06:42:40

顶一个，争取学会单片机。

老婆当家 · 发表于 2018-6-3 10:41:43

延伸的学习情况都帮初学者考虑了真的是太nice了

zxy2266 · 发表于 2018-5-21 16:22:11

这次系统的学习

Abu3boys · 发表于 2018-2-27 23:14:31

没学过编程感觉云里雾里的。感谢楼主，细致的讲解。

木木子观 · 发表于 2018-2-5 17:28:54

赞赞赞一个先。

nblaguna · 发表于 2017-10-27 13:18:35

支持支持, 楼主辛苦了

jsjshs · 发表于 2017-9-14 12:14:10

我爱萝丽爱萝丽发表于 2016-9-13 02:46
1.1 循环控制

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jsjshs · 发表于 2017-9-14 12:13:47

我爱萝丽爱萝丽发表于 2016-9-17 14:01
1.3 多种模式切换

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猪猪宠物 · 发表于 2016-9-6 17:46:48

我是沙发不？第一次沙发爽啊哈哈。

精灵 · 发表于 2016-9-6 17:55:41

板凳站位～～

无光之月 · 发表于 2016-9-6 17:57:10

坐地板听课

xiao小菜鸟 · 发表于 2016-9-6 18:05:53

顶起来

xiao小菜鸟 · 发表于 2016-9-6 18:06:15

第一次这么考前

scdyzjcq · 发表于 2016-9-6 18:41:25

顶一个，争取学会单片机。

飞一样的感觉 · 发表于 2016-9-6 18:44:13

顶一个

hmilycheng · 发表于 2016-9-6 19:56:43

强烈建议楼主出套件！！！！！！！
可以有多个版本供大伙选择！！！！

郝峰 · 发表于 2016-9-6 20:20:53

支持萝莉老大，萝莉做东西想的就是十分周到支持支持强烈支持老大下次做简易遥控器的时候能加进去遥控或接受能检测动力电池电压低压报警的功能吗？希望做进去并教给我们源码谢谢

我是好人 · 发表于 2016-9-6 20:31:44

顶

ludeku · 发表于 2016-9-6 20:41:48

加油顶

372745995 · 发表于 2016-9-6 21:21:35

板凳站位，
板凳站位

adikesi · 发表于 2016-9-6 22:17:37

哈哈，支持，期待更新

武杰杰 · 发表于 2016-9-7 08:44:58

学习一下，出个套装，大家买着方便

sgsd00775 · 发表于 2016-9-7 09:42:04

支持老大，我都保存好了，以后答应出来方便翻阅。

815023524 · 发表于 2016-9-7 11:23:38

好，这样更一步一步学习，

我爱萝丽爱萝丽 · 发表于 2016-9-7 11:29:09

hmilycheng 发表于 2016-9-6 19:56
强烈建议楼主出套件！！！！！！！
可以有多个版本供大伙选择！！！！

多个版本指什么

我爱萝丽爱萝丽 · 发表于 2016-9-7 11:37:55

郝峰发表于 2016-9-6 20:20
支持萝莉老大，萝莉做东西想的就是十分周到支持支持强烈支持老大下次做简易遥控器的时候能加进去遥控或 ...

简易控是单向的，没有回传

lxd1990 · 发表于 2016-9-7 12:07:14

大哥想得周到

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