AT89C51芯片，独立按键
设计并制作一个电路，具备密码功能，有三个按键，连续按下K1两次，K2一次，K3一次，数码管显示1，其余无论何种情况均显示0。
可采纳
连接三个按键K1、K2和K3到P1.0、P1.1和P1.2。
编写单片机程序，使单片机循环检测按键输入，如果连续按下K1两次，K2一次，K3一次，就在数码管上显示“1”，否则就显示“0”。
单片机程序如下：
#include <reg52.h>
//数据段定义
unsigned char code Number[]={0XC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,0X80,0X90};
//定义每个按键的状态
#define K1 P1_0
#define K2 P1_1
#define K3 P1_2
//延时函数
void delay(unsigned int t)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<t;i++)
for(j=0;j<120;j++);
}
//循环检测按键
char KeyScan(void)
{
if(K1 == 0) //K1按下
{
delay(5); //按键消抖
if(K1 == 0) //再次确认按键按下
{
while(K1 == 0); //等待按键松开
return 1;
}
}
if(K2 == 0) //K2按下
{
delay(5); //按键消抖
if(K2 == 0) //再次确认按键按下
{
while(K2 == 0); //等待按键松开
return 2;
}
}
if(K3 == 0) //K3按下
{
delay(5); //按键消抖
if(K3 == 0) //再次确认按键按下
{
while(K3 == 0); //等待按键松开
return 3;
}
}
return 0; //无按键按下
}
void main()
{
unsigned char a,counter = 0;
unsigned long i = 0;
while(1)
{
a = KeyScan(); //检测按键
if(a == 1) //按下K1
{
counter++; //计数器加1
if(counter == 3) //连续按下K1两次，K2一次，K3一次
{
P0 = Number[1]; //在数码管上显示“1”
delay(200); //延时一段时间
counter = 0; //计数器清零
}
}
else if(a == 2 || a == 3) //按下K2或K3
{
counter = 0; //计数器清零
}
else //无按键按下
{
P0 = Number[0]; //在数码管上显示“0”
}
}
}
该电路可以通过上述程序实现密码功能，当连续按下K1两次，K2一次，K3一次时，数码管上会显示“1”，否则就会显示“0”。
代码如下：
#include <REG52.H>
sbit K1 = P1^0; //K1按键
sbit K2 = P1^1; //K2按键
sbit K3 = P1^2; //K3按键
sbit LED = P2^0; //LED灯
sbit DIO = P2^1; //74HC595数据线
sbit RCLK = P2^2; //74HC595存储锁存线
sbit SCLK = P2^3; //74HC595时钟线
unsigned char code NUM_TAB[10] = { //数码管显示码表
0xC0, //0
0xF9, //1
0xA4, //2
0xB0, //3
0x99, //4
0x92, //5
0x82, //6
0xF8, //7
0x80, //8
0x98 //9
};
void display(unsigned char number) { //数码管显示函数
DIO = 0;
SCLK = 0;
for (int i = 0; i < 8; i++) { //向74HC595中写入一个字节的数据
DIO = (number & 0x80) >> 7;
number <<= 1;
SCLK = 1;
_nop_();
_nop_();
SCLK = 0;
}
RCLK = 1; //锁存数据
_nop_();
_nop_();
RCLK = 0;
}
void main() {
unsigned char cnt = 0; //按下K1的次数
unsigned char state = 0; //密码输入状态
P1 = 0xFF; //按键输入口设置为上拉输入
P2 = 0x00; //数码管输出口初始化
while (1) {
if (K1 == 0) { //检测到按下K1
delay(10); //延时去抖动
if (K1 == 0) {
cnt++; //按下K1的次数加一
if (cnt == 2) { //连续按下K1两次
state = 1; //进入下一个状态
cnt = 0; //重置K1按下次数
}
}
while (K1 == 0); //等待K1松开
}
if (K2 == 0 && state == 1) { //检测到按下K2
delay(10);
if (K2 == 0) {
state = 2; //进入下一个状态
}
while (K2 == 0);
}
if (K3 == 0 && state == 2) { //检测到按下K3
delay(10);
if (K3 == 0) {
display(NUM_TAB[1]); //数码管显示1
LED = 1; //点亮LED灯
delay(500); //延时500ms
display(0); //数码管清零
LED = 0; //熄灭LED灯
state = 0; //回到起始状态
}
while (K3 == 0);
}
}
}
void delay(unsigned int n) { //延时函数
while (n--);
}
该代码实现使用 AT89C51 芯片，三个按键通过上拉电阻连接至输入口，数码管使用 74HC595 串行移位寄存器驱动，LED 灯则直接接至输出口。使用状态变量 state 记录当前密码输入状态，计数器 cnt 记录连续按下 K1 次数，在已经连续按下两次 K1 的情况下按下 K2 和 K3 才会触发数码管显示 1 的操作。使用 delay 函数实现延时操作，可能需要根据实际情况适当调整延时时长。
根据上述电路设计，以下是使用C语言编写的代码。假设按键输入值为1，这里采用Arduino框架来实现。
// 定义状态变量和密码序列
#define STATE_IDLE 0
#define STATE_K1_1 1
#define STATE_K1_2 2
#define STATE_K2 3
#define STATE_K3 4
const uint8_t PASSWORD[] = {STATE_K1_1, STATE_K1_1, STATE_K2, STATE_K3};
// 初始化输入引脚和输出引脚
const uint8_t PIN_K1 = 2;
const uint8_t PIN_K2 = 3;
const uint8_t PIN_K3 = 4;
const uint8_t PIN_DS = 5; // 74HC595数据引脚
const uint8_t PIN_SH = 6; // 74HC595时钟引脚
const uint8_t PIN_ST = 7; // 74HC595存储引脚
// 初始化状态机变量
uint8_t state = STATE_IDLE;
uint8_t index = 0;
void setup() {
pinMode(PIN_K1, INPUT_PULLUP);
pinMode(PIN_K2, INPUT_PULLUP);
pinMode(PIN_K3, INPUT_PULLUP);
pinMode(PIN_DS, OUTPUT);
pinMode(PIN_SH, OUTPUT);
pinMode(PIN_ST, OUTPUT);
}
void loop() {
// 读取按键状态
uint8_t k1 = digitalRead(PIN_K1);
uint8_t k2 = digitalRead(PIN_K2);
uint8_t k3 = digitalRead(PIN_K3);
// 更新状态机
switch (state) {
case STATE_IDLE:
if (!k1) state = STATE_K1_1;
break;
case STATE_K1_1:
if (!k1) state = STATE_K1_2;
else if (k2) state = STATE_IDLE;
break;
case STATE_K1_2:
if (!k1) state = STATE_K2;
else if (k2) state = STATE_IDLE;
break;
case STATE_K2:
if (!k1) state = STATE_IDLE;
else if (k3) state = STATE_K3;
break;
case STATE_K3:
if (!k1) state = STATE_IDLE;
else {
// 匹配密码序列
if (PASSWORD[index] == state) {
index++;
if (index >= sizeof(PASSWORD)) {
display(1); // 显示数字1
index = 0; // 密码匹配，重置状态机
}
} else {
// 密码错误，重置状态机
index = 0;
state = STATE_IDLE;
}
}
break;
}
// 显示数码管状态
if (state == STATE_IDLE || index > 0) {
display(0);
}
}
// 将数字显示在四位数码管上（共阴极）
void display(uint8_t digit) {
static const uint8_t DIGIT_MAP[] = {
B11111100, // 数字0
B01100000, // 数字1
B11011010, // 数字2
B11110010, // 数字3
B01100110, // 数字4
B10110110, // 数字5
B10111110, // 数字6
B11100000, // 数字7
B11111110, // 数字8
B11110110 // 数字9
};
uint8_t data = DIGIT_MAP[digit];
digitalWrite(PIN_ST, LOW);
shiftOut(PIN_DS, PIN_SH, LSBFIRST, data);
digitalWrite(PIN_ST, HIGH);
}
此代码使用Arduino的digitalRead()和digitalWrite()函数来读取和写入GPIO引脚。在处理状态机变量时，使用switch-case语句以识别不同的状态并根据当前输入转换状态。密码匹配检查在STATE_K3中进行，如果密码序列匹配则将数字1显示在数码管上，否则将重置状态机。最后，使用shiftOut()函数向74HC595移位寄存器输出数字的LED段控制数据，以在共阴极
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