用Atmega8實現8路鍵盤D觸發(fā)鎖存器功能

作者：時間：2011-11-08 來源：網絡

加入技術交流群
- 掃碼加入
  和技術大咖面對面交流
  海量資料庫查詢

實現目的：

當管腳設定為輸入時，了解如何可以編程設定上拉電阻，以達到簡化硬件的目的。

如何使用軟件控制取樣頻率及時間，達到抗干擾目的.

為了讓程序運行更穩(wěn)定，防止跑飛，了解如何使用看門狗.

電路、軟件原理描述：

為簡化代碼及線路圖，本實驗僅使用兩個輸入及兩個輸出 .

(Atmega8最大可以擴充到支持11路D觸發(fā)器，修改軟件即可)。Atmega8在看門狗的監(jiān)護下，定期掃描PB0與PB1的取樣電平。如果連續(xù)十次取樣的結果都相同，視為有效的取樣。如果十次取樣，有一次或以上不同，視為干擾或臨界狀態(tài)，不予處理。本軟件實現D型觸發(fā)鎖存器的功能: 即每按一次SW，相應的輸出會翻轉一次。

為了增加程序的通用性及方便日后的性能測試或調整，本程序的定期掃描取樣周期及取樣的有效次數可以方便調整。(修改程序內的sampling_times與 sampling_interval 值即可。本程序定義為掃描20次電平都相同時，才認為是有效的輸入。每次掃描的間隔是50us)。

#define sapleing_way 2 中的2改成你所需要的路數，就能自動處理新設置的路數，不需要再修改代碼。

問題答疑一：

為何要使用sampling_times次掃描取樣，當連續(xù)sampling_times次取樣結果一致時，才認為是有效的輸入？

答：是為了增加抗干擾的能力，及防止按下時產生的鍵盤抖動造成的不確定性。大家在實現完成后，可以將取樣次數設置為1次，就會發(fā)現，D觸發(fā)器的工作會變得不可靠。

問題答疑二：

為何要使用看門狗?

答：在實際的應用中，經常會發(fā)生許多不可知的情況，可能導致AVR芯片“跑飛”，即程序出錯甚至死機。必須復位芯片才能解決問題。看門狗其實就是定期將AVR芯片復位。當然要注意在設計程序時，喂狗的指令要放置在正確的位置，既保證程序執(zhí)行過程中不會復位，又保證程序陷入死循環(huán)，在允許的時間內復位。

查看C代碼(代碼里有詳細的注解):

/********************************************************
實驗四(第二版)：用Atmega8實現D觸發(fā)鎖存器的功能
實現目的：www.elecfans.com
1．管腳設定為輸入時，了解如何可以編程設定上拉電阻。
2．如何使用軟件控制取樣頻率及時間，達到一定的抗干擾目的
3．為了讓程序運行更穩(wěn)定，防止跑飛，如何使用看門狗？
By armok (2004-09-18) [email protected]
*************************************************************/

#include iom8v.h> //本實驗使用Atmega8
#include macros.h>

#define sapleing_way 2 //定義多少路采樣。最大值為8。PB為輸入，PD輸出。
#define sampling_times 20 //定義取樣的次數，連續(xù)次數的取樣值相同，視為有效取樣。
#define sampling_interval 50 //定義每次取樣的時間間隔，單位 us.
typedef struct
{ unsigned int v_last; //上一次sampling_times個取樣值的結果
unsigned int v_current; //當前sampling_times個取樣值的結果
unsigned int v[sampling_times]; //存放連續(xù)sampling_times次的取樣值
unsigned int v_temp; //存放比較的臨時值，為1時有效，0時無效
} inputStruct;

void delay_nus(unsigned int n); //延時函數，單位 us.
void watchdog_init(void); //初始化watchdog函數
void port_init(void); //端口初始化函數
void main(void) //主函數
{
unsigned int i;
unsigned int j;
inputStruct pb_input[sapleing_way];

port_init(); //初始化端口
watchdog_init(); //初始化watchdog

while (1)
{
//以下的for循環(huán)，將連續(xù)sampling_times次的取樣結果存放在相應的數組里
for (i=0;isampling_times;i++)
{
delay_nus(sampling_interval); //每隔sampling_interval取樣一次
for(j=0;jsapleing_way;j++)
{
pb_input[j].v[i]=PINBBIT(j);
}
}
//以下的for循環(huán)，判斷連續(xù)sampling_times次的取樣結果是否有效
for(j=0;jsapleing_way;j++)
{
for (i=1;isampling_times;i++)
{
if (pb_input[j].v[i-1]==pb_input[j].v[i]) //如果sampling_times次取樣結果均相同，視為有效
pb_input[j].v_temp=1; //sampling_times次取樣有效的標志
else //否則舍棄，不作處理。
{
pb_input[j].v_temp=0; //sampling_times次取樣無效，不作處理
break;
}
}

//以下的if判斷PB輸入的電平，與上一次取樣計算結果比較，判斷是否翻轉相應的PD
if (pb_input[j].v_temp==1) //sampling_times次取樣有效,進行以下判斷
{
if (pb_input[j].v[0]==0) //輸入為低電平
pb_input[j].v_current=0;
else
pb_input[j].v_current=1; //輸入為高電平
if (pb_input[j].v_last==1 pb_input[j].v_current==0)//如果前十個取樣是高電平，現在十個是低電平，視為有效的動作，執(zhí)行輸出
PORTD^=BIT(j);//將相應的PD位翻轉
pb_input[j].v_last=pb_input[j].v_current; //將當前結果傳給上一次結果，準備下一次處理
}
} //end for

WDR(); //看門狗計數清零
} //end while
} // end main()
void delay_nus(unsigned int n)//n微秒延時函數
{
unsigned int i;
for (i=0;in;i++)
{
asm("nop");
}
}