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遙控音樂盒制作日志(二) 簡單定時器管理 附單片機程序

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樓主
ID:695961 發表于 2022-5-15 22:49 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
準備做一款遙控音樂盒，可以顯示時間，星期，定時，溫度，濕度等功能，同時使用串口接個藍牙就可以和手機通訊了。

時間相關的使用：DS1302

溫度和濕度使用：DHT11

顯示使用：12232

遙控使用了一款某寶上8塊錢包郵買的：2262/2272四路無線遙控套

上期實現了基本的演奏和遙控功能（上一曲，下一曲），詳細見論壇的帖子：
http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-220369-1.html
上期的主要功能是實現了曲譜的壓縮（曲譜是從論壇中搜得的，感謝作者提供），歌曲的演奏和遙控的控制。我使用的單片機有三個定時器，其中拿出來T2定時器用于演奏音樂，T0定時器用于控制每個節拍的演奏時間，由于要去抖，每次按鍵還需要軟件延時50ms，但是我發現，延時的過程中，會出現音樂變調，后面解釋變調的原因。T1留作波特率發生器。
我們大部分和外圍器件的交互都需要延時，少的像12232，只需要延時1ms就可以。多的如DS1302和DHT11那就得幾十毫秒。后期，要每秒鐘刷新一次時間，以及溫度和濕度，如果用定時器的話，肯定不夠用。如果延時的話，這些外圍設備的延時累積起來，這個時候要是演奏音樂，肯定會讓音樂跑調（因為延時的過程中，音樂的演示時間會被延時拉長）

51單片機不像STM32那樣可以使用官方提供的軟件定時器代碼，所以就自己動手寫了一個簡單的軟件定時器，配備上附加的tag字段，讓音樂演奏和按鈕去抖都使用軟件延時，軟件延時使用T0定義一個時間基時1.25ms（由于我將來要用串口通訊，所以使用11.0592的晶振，定為1.25ms的話誤差最，如果使用12M的晶振就可以把時間基時定為無誤差的1ms了），這樣以來，單片機全程沒有無意義的空轉延時函數，所有的延時全部使用軟件定時。單片機全部功能不卡頓。
這樣單片機先初始化軟件定時器，設定定時時間，開始定時器，定時器中斷到來時，所有定時器的value加1，判斷哪些定時器到時間了，到時間的執行回調。

定時器代碼如下：

timer.h
  1. #ifndef __TIMER_H__
  2. #define __TIMER_H__

  4. #include "fyexing.h"

  6. #define TIMER_COUNT         6                        // 定時器數量（0-3:btns  4:music  5:lcd）

  8. // 定時器初值（1.25ms， 110592）
  9. #define VAL_L                    0x80                // 設置定時初值（低）
  10. #define VAL_H                    0xFB                // 設置定時初值（高）

  12. typedef void(*TIMERS_CALLBACK)(uint8);        // 定時器回調函數

  14. typedef struct _TIMER
  15. {
  16.         BYTE      id;                // 定時器ID
  17.         BYTE      enabled;        // 是否啟動
  18.         uint16    count;        // 定時時間 = count * 1.25ms
  19.         uint16    value;        // 當前時間 = value * 1.25ms
  20.         uint8          tag;                // 定時器附加數據
  21.         //TIMERS_CALLBACK callback;                // 單個定時器回調
  22.         
  23. } TIMER, *PTIMER;

  25. extern TIMERS_CALLBACK timersCallback;        // 回調函數
  26. extern TIMER timers[TIMER_COUNT];                // 定時器數組

  28. PTIMER TimerInit(void *callback);            // 初始化定時器
  29. void TimerRun();                                                // 定時器運行

  31. #endif
復制代碼

timer.c
  1. #include "timer.h"

  3. // 定義定時器數組
  4. TIMER timers[TIMER_COUNT];
  5. uint8 timerEnabled = FALSE;                        // 定時器+1的開關
  6. TIMERS_CALLBACK timersCallback;                // 定時器回調函數

  8. // 初始化定時器
  9. PTIMER TimerInit(void *callback)
  10. {
  11.         int i;
  12.         
  13.         // 定時器回調函數
  14.         timersCallback = callback;
  15.         
  16.         // 初始化定時器組
  17.         for(i = 0; i < TIMER_COUNT; i++)
  18.         {
  19.                 timers[i].id = i;
  20.         }
  21.         
  22.         // 初始化T0（11.0592, 1.25ms）
  23.         EA = 0;                        // 關閉總中斷
  24.         
  25.         TMOD &= 0xF0;        // 設置定時器模式
  26.         TMOD |= 0x01;        // 設置定時器模式
  27.         TL0 = VAL_L;        // 設置定時初值
  28.         TH0 = VAL_H;        // 設置定時初值
  29.         ET0 = 1;                // 允許定時器0中斷
  30.         
  31.         EA = 1;                        // 允許總中斷
  32.         TR0 = 1;                // 啟動定時器0
  33.         
  34.         return &timers;
  35. }

  37. // 運行定時器
  38. void TimerRun()
  39. {
  40.         uint8 i;
  41.         if(!timerEnabled)
  42.                 return;
  43.         
  44.         timerEnabled = FALSE;
  45.         for(i = 0; i < TIMER_COUNT; i++)
  46.         {
  47.                 if(!timers[i].enabled)
  48.                         continue;
  49.                
  50.                 timers[i].value++;
  51.                 if(timers[i].enabled && timers[i].value >= timers[i].count)
  52.                 {
  53.                         timers[i].value = 0;
  54.                         
  55.                         // 單獨的回調
  56. //                        if(timers[i].callback)
  57. //                                timers[i].callback(i);
  58.                         
  59.                         // 全局回調
  60.                         if(timersCallback)
  61.                                 timersCallback(i);
  62.                 }
  63.         }
  64. }

  66. // T0中斷處理函數
  67. void tm0_isr() interrupt 1
  68. {
  69.         TL0 = VAL_L;                // 設置定時初值
  70.         TH0 = VAL_H;                // 設置定時初值
  71.         timerEnabled = TRUE;
  72. }
復制代碼

main.c
  1. //#include <intrins.h>
  2. //#include "STC89C5xRC.H"
  3. #include "fyexing.h"
  4. #include "timer.h"
  5. #include "music.h"
  6. #include "lcd1602.h"

  8. // 定時器回調
  9. void timerCallback(int8 id)
  10. {
  11.         uint8 btnIndex, keys;
  12.         
  13.         switch(id)
  14.         {
  15.                
  16.                 // 如果50ms后B還按下，則切換紅色的LED
  17.                 case 0:
  18.                 case 1:
  19.                 case 2:
  20.                 case 3:
  21.                         keys = BTNS;
  22.                         btnIndex = (keys >> id) & 0x01;
  23.                         if(btnIndex == 0)
  24.                                 timers[id].tag = 2;                        // 按下狀態
  25.                         else
  26.                                 timers[id].tag = 0;                        // 還原彈起狀態
  27.                         
  28.                         timers[id].enabled = FALSE;                // 關閉定時器
  29.                         break;
  30.                         
  31.                 // 音符演奏結束
  32.                 case 4:
  33.                         MusicHandle();                                        // 音樂軟中斷處理程序
  34.                         break;
  35.                
  36.                 // LCD1602
  37.                 case 5:
  38.                         Lcd1602Runting();
  39.                         break;
  40.         }
  41. }

  43. void key()
  44. {
  45.         uint8 i, btnIndex;
  46.         uint8 keys = BTNS;
  47.         
  48.         // 掃描按鍵
  49.         for(i = 0; i < 4; i++)
  50.         {
  51.                 btnIndex = (keys >> i) & 0x01;
  52.                
  53.                 // 檢測按鈕按是否下
  54.                 if(!timers[i].enabled && btnIndex == 0 && timers[i].tag == 0)
  55.                 {
  56.                         timers[i].count = 40;                // 定時50ms
  57.                         timers[i].value = 0;
  58.                         timers[i].tag = 1;                        // 按下狀態
  59.                         timers[i].enabled = TRUE;        // 啟動定時器
  60.                 }
  61.                
  62.                 // 松開按鈕，執行相應的命令
  63.                 if(btnIndex == 1 && timers[i].tag == 2)
  64.                 {
  65.                         switch(i)
  66.                         {
  67.                                 // A按鈕
  68.                                 case 0:
  69.                                         PreviousMusic();                // 上一首音樂;
  70.                                         break;
  71.                                 
  72.                                 // B按鈕
  73.                                 case 1:
  74.                                         NextMusic();                        // 下一首音樂;
  75.                                         break;
  76.                         }
  77.                         
  78.                         timers[i].tag = 0;                        // 彈起狀態
  79.                 }
  80.         }        
  81. }

  83. void main()
  84. {
  85.         TimerInit(timerCallback);        // 初始化定時器0，并初始化軟定時器
  86.         Lcd1602Init();                                // 初始化LCD1602
  87.         MusicInit();                                // 初始化音樂
  88.         
  89.         while(1)
  90.         {
  91.                 TimerRun();                // 運行定時器
  92.                 key();                        // 檢測按鍵
  93.         }
  94. }
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