#include <reg52.h> #include <intrins.h> // 引脚定义 - 根据普中A2开发板原理图调整 #define LCD1602_DATAPINS P0; sbit DS1302_SCLK = P3^6; // 根据原理图调整 sbit DS1302_IO = P3^4; // 根据原理图调整 sbit DS1302_RST = P3^5; // 根据原理图调整 sbit DS18B20_DQ = P3^7; // 根据原理图调整 sbit LCD_RS = P2^6; sbit LCD_RW = P2^5; sbit LCD_EN = P2^7; sbit BUZZER = P1^0; // 无源蜂鸣器连接到OUT5,根据原理图调整 sbit MOTOR = P2^4; // 直流电机连接到OUT1,根据原理图调整 sbit LED_R = P2^1; sbit LED_G = P2^2; sbit LED_B = P2^3; // 矩阵按键引脚定义 - 根据原理图调整 sbit KEY_ROW2 = P1^1; sbit KEY_ROW3 = P1^2; sbit KEY_ROW4 = P1^3; sbit KEY_COL1 = P1^4; sbit KEY_COL2 = P1^5; sbit KEY_COL3 = P1^6; sbit KEY_COL4 = P1^7; // 全局变量定义 unsigned char g_hour, g_minute, g_second; // 当前时间 unsigned char g_temp; // 当前温度 unsigned char g_temp_threshold = 200; // 温度阈值,默认200℃ unsigned char g_motor_speed = 0; // 电机速度档位 0-停止,1-低速,2-中速,3-高速 unsigned char g_motor_duty = 0; // 电机PWM占空比 unsigned char g_system_mode = 0; // 系统模式 0-时钟,1-定时,2-温度,3-电机 unsigned char g_timer_minutes[3] = {0, 0, 0}; // 三组定时器剩余时间 unsigned char g_timer_status[3] = {0, 0, 0}; // 三组定时器状态 0-未设置,1-运行,2-暂停 unsigned char g_key_value = 0; // 按键值 unsigned char g_display_refresh = 1; // 显示刷新标志 unsigned int g_pwm_count = 0; // PWM计数器 unsigned int g_second_count = 0; // 秒计数器 unsigned int g_temp_count = 0; // 温度采集计数器 unsigned char g_current_timer = 0; // 当前选中的定时器组(0-2) unsigned char g_edit_mode = 0; // 编辑模式 0-正常,1-时间编辑,2-温度阈值编辑,3-定时器编辑 // 函数声明 void System_Init(); void DelayMS(unsigned int ms); void LCD_Init(); void LCD_Write_Command(unsigned char cmd); void LCD_Write_Data(unsigned char dat); void LCD_Set_Position(unsigned char x, unsigned char y); void LCD_Show_String(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str); void LCD_Show_Number(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char num); void LCD_Show_Number2(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char num); // 显示两位数 void DS1302_Init(); void DS1302_Write_Byte(unsigned char dat); unsigned char DS1302_Read_Byte(); void DS1302_Write_Data(unsigned char addr, unsigned char dat); unsigned char DS1302_Read_Data(unsigned char addr); void DS1302_Get_Time(); void DS1302_Set_Time(); void DS18B20_Init(); void DS18B20_Write_Byte(unsigned char dat); unsigned char DS18B20_Read_Byte(); unsigned char DS18B20_Read_Temp(); unsigned char Key_Scan(); void Key_Process(); void Timer_Init(); void Buzzer_Beep(unsigned char type); void Motor_Control(); void Display_Clock(); void Display_Timer(); void Display_Temp(); void Display_Motor(); void Process_Timers(); void Check_Temperature(); void Edit_Time(); void Edit_TempThreshold(); void Edit_Timer(); // 主函数 void main() { System_Init(); while(1) { if(Key_Scan()) // 按键扫描 Key_Process(); // 按键处理 // 显示刷新 if(g_display_refresh) { g_display_refresh = 0; switch(g_system_mode) { case 0: Display_Clock(); break; case 1: Display_Timer(); break; case 2: Display_Temp(); break; case 3: Display_Motor(); break; } } // 温度检测(每2秒一次) if(g_temp_count >= 2000) { g_temp_count = 0; g_temp = DS18B20_Read_Temp(); Check_Temperature(); g_display_refresh = 1; } // 定时器处理 Process_Timers(); // 电机控制 Motor_Control(); } } // 系统初始化 void System_Init() { // 初始化IO口 P0 = 0xFF; P1 = 0xFF; P2 = 0xFF; P3 = 0xFF; LCD_Init(); DS1302_Init(); DS18B20_Init(); Timer_Init(); LCD_Show_String(0, 0, "Kitchen Assistant"); LCD_Show_String(0, 1, "Initializing..."); DelayMS(1000); // 读取初始时间 DS1302_Get_Time(); // 清屏 LCD_Write_Command(0x01); DelayMS(2); g_display_refresh = 1; } // LCD初始化 void LCD_Init() { LCD_Write_Command(0x38); // 16x2显示,5x7点阵,8位数据接口 DelayMS(5); LCD_Write_Command(0x0C); // 显示开,无光标,不闪烁 DelayMS(5); LCD_Write_Command(0x06); // 读写后地址自动加1 DelayMS(5); LCD_Write_Command(0x01); // 清屏 DelayMS(5); } // 写LCD命令 void LCD_Write_Command(unsigned char cmd) { LCD_RS = 0; LCD_RW = 0; LCD_EN = 0; P0 = cmd; DelayMS(1); LCD_EN = 1; DelayMS(1); LCD_EN = 0; } // 写LCD数据 void LCD_Write_Data(unsigned char dat) { LCD_RS = 1; LCD_RW = 0; LCD_EN = 0; P0 = dat; DelayMS(1); LCD_EN = 1; DelayMS(1); LCD_EN = 0; } // 设置LCD显示位置 void LCD_Set_Position(unsigned char x, unsigned char y) { unsigned char addr; if(y == 0) addr = 0x80 + x; else addr = 0xC0 + x; LCD_Write_Command(addr); } // 显示字符串 void LCD_Show_String(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str) { LCD_Set_Position(x, y); while(*str != '\0') { LCD_Write_Data(*str); str++; } } // 显示数字 void LCD_Show_Number(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char num) { LCD_Set_Position(x, y); if(num >= 100) LCD_Write_Data(num / 100 + '0'); if(num >= 10) LCD_Write_Data(num % 100 / 10 + '0'); LCD_Write_Data(num % 10 + '0'); } // 显示两位数 void LCD_Show_Number2(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char num) { LCD_Set_Position(x, y); LCD_Write_Data(num / 10 + '0'); LCD_Write_Data(num % 10 + '0'); } // DS1302初始化 void DS1302_Init() { DS1302_RST = 0; DS1302_SCLK = 0; } // DS1302写一个字节 void DS1302_Write_Byte(unsigned char dat) { unsigned char i; for(i = 0; i < 8; i++) { DS1302_IO = dat & 0x01; DS1302_SCLK = 1; _nop_(); DS1302_SCLK = 0; _nop_(); dat >>= 1; } } // DS1302读一个字节 unsigned char DS1302_Read_Byte() { unsigned char i, dat = 0; for(i = 0; i < 8; i++) { dat >>= 1; if(DS1302_IO) dat |= 0x80; DS1302_SCLK = 1; _nop_(); DS1302_SCLK = 0; _nop_(); } return dat; } // DS1302写数据 void DS1302_Write_Data(unsigned char addr, unsigned char dat) { DS1302_RST = 0; _nop_(); DS1302_SCLK = 0; _nop_(); DS1302_RST = 1; _nop_(); DS1302_Write_Byte(addr); DS1302_Write_Byte(dat); DS1302_SCLK = 1; _nop_(); DS1302_RST = 0; _nop_(); } // DS1302读数据 unsigned char DS1302_Read_Data(unsigned char addr) { unsigned char dat; DS1302_RST = 0; _nop_(); DS1302_SCLK = 0; _nop_(); DS1302_RST = 1; _nop_(); DS1302_Write_Byte(addr); dat = DS1302_Read_Byte(); DS1302_SCLK = 1; _nop_(); DS1302_RST = 0; _nop_(); return dat; } // 获取DS1302时间 void DS1302_Get_Time() { unsigned char tmp; tmp = DS1302_Read_Data(0x81); // 读取秒 g_second = (tmp >> 4) * 10 + (tmp & 0x0F); tmp = DS1302_Read_Data(0x83); // 读取分 g_minute = (tmp >> 4) * 10 + (tmp & 0x0F); tmp = DS1302_Read_Data(0x85); // 读取时 g_hour = (tmp >> 4) * 10 + (tmp & 0x0F); } // 设置DS1302时间 void DS1302_Set_Time() { // 十进制转BCD码 unsigned char second_bcd = (g_second / 10) << 4 | (g_second % 10); unsigned char minute_bcd = (g_minute / 10) << 4 | (g_minute % 10); unsigned char hour_bcd = (g_hour / 10) << 4 | (g_hour % 10); DS1302_Write_Data(0x8E, 0x00); // 关闭写保护 DS1302_Write_Data(0x80, second_bcd); DS1302_Write_Data(0x82, minute_bcd); DS1302_Write_Data(0x84, hour_bcd); DS1302_Write_Data(0x8E, 0x80); // 开启写保护 } // DS18B20初始化 void DS18B20_Init() { DS18B20_DQ = 1; _nop_(); DS18B20_DQ = 0; DelayMS(10); // 延时480us以上 DS18B20_DQ = 1; DelayMS(1); // 等待15-60us // 此处可添加存在脉冲检测 DelayMS(10); // 等待恢复 } // DS18B20写一个字节 void DS18B20_Write_Byte(unsigned char dat) { unsigned char i; for(i = 0; i < 8; i++) { DS18B20_DQ = 0; _nop_(); DS18B20_DQ = dat & 0x01; DelayMS(1); DS18B20_DQ = 1; dat >>= 1; } DelayMS(1); } // DS18B20读一个字节 unsigned char DS18B20_Read_Byte() { unsigned char i, dat = 0; for(i = 0; i < 8; i++) { dat >>= 1; DS18B20_DQ = 0; _nop_(); DS18B20_DQ = 1; _nop_(); if(DS18B20_DQ) dat |= 0x80; DelayMS(1); } return dat; } // DS18B20读取温度 unsigned char DS18B20_Read_Temp() { unsigned char temp_l, temp_h; unsigned int temp; DS18B20_Init(); DS18B20_Write_Byte(0xCC); // 跳过ROM DS18B20_Write_Byte(0x44); // 启动温度转换 DelayMS(10); DS18B20_Init(); DS18B20_Write_Byte(0xCC); // 跳过ROM DS18B20_Write_Byte(0xBE); // 读取温度寄存器 temp_l = DS18B20_Read_Byte(); temp_h = DS18B20_Read_Byte(); temp = temp_h; temp <<= 8; temp |= temp_l; // 转换为摄氏度 temp = temp * 0.0625; return (unsigned char)temp; } // 按键扫描 unsigned char Key_Scan() { static unsigned char key_pressed = 0; unsigned char row_value, key_value = 0; // 扫描第一行 KEY_ROW2 = 1; KEY_ROW3 = 1; KEY_ROW4 = 1; row_value = (~P1) & 0xF0; if(row_value) { DelayMS(10); // 消抖 if((~P1) & 0xF0) { if(row_value & 0x10) key_value = 1; else if(row_value & 0x20) key_value = 2; else if(row_value & 0x40) key_value = 3; else if(row_value & 0x80) key_value = 4; while((~P1) & 0xF0); // 等待按键释放 key_pressed = 1; return key_value; } } // 扫描第二行 KEY_ROW2 = 0; KEY_ROW3 = 1; KEY_ROW4 = 1; row_value = (~P1) & 0xF0; if(row_value) { DelayMS(10); // 消抖 if((~P1) & 0xF0) { if(row_value & 0x10) key_value = 5; else if(row_value & 0x20) key_value = 6; else if(row_value & 0x40) key_value = 7; else if(row_value & 0x80) key_value = 8; while((~P1) & 0xF0); // 等待按键释放 key_pressed = 1; return key_value; } } // 扫描第三行 KEY_ROW2 = 1; KEY_ROW3 = 0; KEY_ROW4 = 1; row_value = (~P1) & 0xF0; if(row_value) { DelayMS(10); // 消抖 if((~P1) & 0xF0) { if(row_value & 0x10) key_value = 9; else if(row_value & 0x20) key_value = 10; else if(row_value & 0x40) key_value = 11; else if(row_value & 0x80) key_value = 12; while((~P1) & 0xF0); // 等待按键释放 key_pressed = 1; return key_value; } } // 扫描第四行 KEY_ROW2 = 1; KEY_ROW3 = 1; KEY_ROW4 = 0; row_value = (~P1) & 0xF0; if(row_value) { DelayMS(10); // 消抖 if((~P1) & 0xF0) { if(row_value & 0x10) key_value = 13; else if(row_value & 0x20) key_value = 14; else if(row_value & 0x40) key_value = 15; else if(row_value & 0x80) key_value = 16; while((~P1) & 0xF0); // 等待按键释放 key_pressed = 1; return key_value; } } key_pressed = 0; return 0; } // 按键处理 void Key_Process() { unsigned char key = Key_Scan(); if(key == 0) return; Buzzer_Beep(1); // 短提示音 switch(key) { case 1: // 确认键 if(g_edit_mode == 0) { // 长按3秒进入时间校准 DelayMS(3000); if(Key_Scan() == 1) // 仍然按住确认键 { g_edit_mode = 1; // 进入时间编辑模式 g_display_refresh = 1; } } else { // 在编辑模式下,确认键用于保存设置 if(g_edit_mode == 1) { DS1302_Set_Time(); // 保存时间设置 } g_edit_mode = 0; // 退出编辑模式 g_display_refresh = 1; } break; case 2: // 定时键 g_system_mode = 1; g_display_refresh = 1; break; case 3: // 启动键 if(g_system_mode == 1 && g_timer_status[g_current_timer] != 1) { g_timer_status[g_current_timer] = 1; // 启动定时器 g_display_refresh = 1; } break; case 4: // 暂停键 if(g_system_mode == 1 && g_timer_status[g_current_timer] == 1) { g_timer_status[g_current_timer] = 2; // 暂停定时器 g_display_refresh = 1; } break; case 5: // 取消键 if(g_system_mode == 1) { g_timer_status[g_current_timer] = 0; // 取消定时器 g_timer_minutes[g_current_timer] = 0; g_display_refresh = 1; } break; case 6: // 阈值键 if(g_system_mode == 2 && g_edit_mode == 0) { g_edit_mode = 2; // 进入温度阈值编辑模式 g_display_refresh = 1; } break; case 7: // 电机键 g_system_mode = 3; if(g_motor_speed < 3) g_motor_speed++; else g_motor_speed = 1; g_display_refresh = 1; break; case 8: // 停止键 g_motor_speed = 0; g_display_refresh = 1; break; case 9: // 模式键 g_system_mode = (g_system_mode + 1) % 4; g_display_refresh = 1; break; case 10: // 上键 if(g_edit_mode == 1) // 时间编辑模式 { // 根据当前编辑的位置调整时间 // 简化实现:只调整分钟 g_minute = (g_minute + 1) % 60; g_display_refresh = 1; } else if(g_edit_mode == 2) // 温度阈值编辑模式 { if(g_temp_threshold < 250) g_temp_threshold += 5; g_display_refresh = 1; } else if(g_system_mode == 1) // 定时器模式 { if(g_timer_minutes[g_current_timer] < 99) g_timer_minutes[g_current_timer]++; g_display_refresh = 1; } break; case 11: // 下键 if(g_edit_mode == 1) // 时间编辑模式 { // 根据当前编辑的位置调整时间 // 简化实现:只调整分钟 g_minute = (g_minute > 0) ? g_minute - 1 : 59; g_display_refresh = 1; } else if(g_edit_mode == 2) // 温度阈值编辑模式 { if(g_temp_threshold > 50) g_temp_threshold -= 5; g_display_refresh = 1; } else if(g_system_mode == 1) // 定时器模式 { if(g_timer_minutes[g_current_timer] > 0) g_timer_minutes[g_current_timer]--; g_display_refresh = 1; } break; case 12: // 切换键 if(g_system_mode == 1) // 定时器模式 { g_current_timer = (g_current_timer + 1) % 3; g_display_refresh = 1; } break; default: break; } } // 定时器初始化 void Timer_Init() { TMOD = 0x11; // 定时器0和1都工作于模式1 TH0 = 0xFC; // 1ms定时 TL0 = 0x66; TH1 = 0xFE; // 0.5ms定时用于PWM TL1 = 0x0C; EA = 1; // 开启总中断 ET0 = 1; // 开启定时器0中断 ET1 = 1; // 开启定时器1中断 TR0 = 1; // 启动定时器0 TR1 = 1; // 启动定时器1 } // 蜂鸣器提示音 void Buzzer_Beep(unsigned char type) { static unsigned char beep_count = 0; switch(type) { case 1: // 短提示音 beep_count = 10; // 响10次 break; case 2: // 定时结束提示音 beep_count = 30; // 响30次 LED_G = 1; // 绿灯亮 break; case 3: // 超温报警 beep_count = 255; // 长鸣 LED_R = 1; // 红灯亮 break; default: break; } } // 电机控制 void Motor_Control() { // 根据档位设置占空比 switch(g_motor_speed) { case 0: // 停止 g_motor_duty = 0; LED_B = 0; break; case 1: // 低速 g_motor_duty = 30; LED_B = 1; break; case 2: // 中速 g_motor_duty = 60; LED_B = 1; break; case 3: // 高速 g_motor_duty = 90; LED_B = 1; break; default: break; } } // 显示时钟模式 void Display_Clock() { LCD_Show_String(0, 0, "Time: "); LCD_Show_Number2(6, 0, g_hour); LCD_Show_String(8, 0, ":"); LCD_Show_Number2(9, 0, g_minute); LCD_Show_String(11, 0, ":"); LCD_Show_Number2(12, 0, g_second); LCD_Show_String(0, 1, "Temp: "); LCD_Show_Number(6, 1, g_temp); LCD_Show_String(9, 1, "C Mode:Clock"); } // 显示定时模式 void Display_Timer() { LCD_Show_String(0, 0, "Timer"); LCD_Show_Number(5, 0, g_current_timer + 1); LCD_Show_String(6, 0, ": "); if(g_timer_status[g_current_timer] == 0) LCD_Show_String(8, 0, "Off "); else if(g_timer_status[g_current_timer] == 1) { LCD_Show_Number2(8, 0, g_timer_minutes[g_current_timer]); LCD_Show_String(10, 0, "min Run "); } else if(g_timer_status[g_current_timer] == 2) { LCD_Show_Number2(8, 0, g_timer_minutes[g_current_timer]); LCD_Show_String(10, 0, "min Pause"); } // 显示其他定时器状态 LCD_Show_String(0, 1, "T1:"); if(g_timer_status[0] == 0) LCD_Show_String(3, 1, "Off "); else LCD_Show_Number2(3, 1, g_timer_minutes[0]); LCD_Show_String(6, 1, "T2:"); if(g_timer_status[1] == 0) LCD_Show_String(9, 1, "Off "); else LCD_Show_Number2(9, 1, g_timer_minutes[1]); LCD_Show_String(12, 1, "T3:"); if(g_timer_status[2] == 0) LCD_Show_String(15, 1, "Off"); else LCD_Show_Number2(15, 1, g_timer_minutes[2]); } // 显示温度模式 void Display_Temp() { LCD_Show_String(0, 0, "Current: "); LCD_Show_Number(9, 0, g_temp); LCD_Show_String(12, 0, "C"); LCD_Show_String(0, 1, "Threshold: "); LCD_Show_Number(11, 1, g_temp_threshold); LCD_Show_String(14, 1, "C"); if(g_temp >= g_temp_threshold) LCD_Show_String(8, 1, "High "); else LCD_Show_String(8, 1, "Normal"); } // 显示电机模式 void Display_Motor() { LCD_Show_String(0, 0, "Motor: "); if(g_motor_speed == 0) LCD_Show_String(7, 0, "Off "); else { LCD_Show_Number(7, 0, g_motor_speed); LCD_Show_String(8, 0, " Speed"); } LCD_Show_String(0, 1, "Status: "); if(g_motor_speed == 0) LCD_Show_String(8, 1, "Stopped "); else LCD_Show_String(8, 1, "Running "); } // 处理定时器 void Process_Timers() { unsigned char i; static unsigned int minute_count = 0; minute_count++; if(minute_count >= 60000) // 1分钟 { minute_count = 0; // 更新所有运行的定时器 for(i = 0; i < 3; i++) { if(g_timer_status[i] == 1 && g_timer_minutes[i] > 0) { g_timer_minutes[i]--; if(g_timer_minutes[i] == 0) { // 定时器到期 g_timer_status[i] = 0; Buzzer_Beep(2); // 触发提示音 g_display_refresh = 1; } } } } } // 检查温度 void Check_Temperature() { if(g_temp >= g_temp_threshold) { Buzzer_Beep(3); // 超温报警 if(g_motor_speed != 0) { g_motor_speed = 0; // 停止电机 g_display_refresh = 1; } } else { // 温度正常,关闭报警 BUZZER = 0; LED_R = 0; LED_G = 0; } } // 延时函数 void DelayMS(unsigned int ms) { unsigned int i, j; for(i = 0; i < ms; i++) for(j = 0; j < 114; j++); } // 定时器0中断服务函数 - 用于系统计时 void Timer0_ISR() interrupt 1 { TH0 = 0xFC; TL0 = 0x66; g_second_count++; g_temp_count++; // 每秒更新一次时间 if(g_second_count >= 1000) { g_second_count = 0; g_second++; if(g_second >= 60) { g_second = 0; g_minute++; if(g_minute >= 60) { g_minute = 0; g_hour++; if(g_hour >= 24) { g_hour = 0; } } } // 每秒刷新时钟模式显示 if(g_system_mode == 0) g_display_refresh = 1; } } // 定时器1中断服务函数 - 用于PWM生成和蜂鸣器控制 void Timer1_ISR() interrupt 3 { static unsigned char beep_state = 0; static unsigned int beep_delay = 0; static unsigned char beep_count = 0; TH1 = 0xFE; TL1 = 0x0C; // PWM计数器 g_pwm_count++; if(g_pwm_count >= 100) // PWM周期 g_pwm_count = 0; // 电机PWM控制 if(g_pwm_count < g_motor_duty) MOTOR = 1; else MOTOR = 0; // 蜂鸣器控制 if(beep_count > 0) { if(beep_delay > 0) { beep_delay--; } else { beep_state = !beep_state; BUZZER = beep_state; if(beep_state) beep_delay = 10; // 高电平时间 else { beep_delay = 10; // 低电平时间 beep_count--; } } } else { BUZZER = 0; } }
时间: 2025-09-12 21:24:15 AIGC 浏览: 5
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这个代码是一个基于51单片机的厨房助手系统,集成了时钟(DS1302)、温度传感器(DS18B20)、LCD1602显示、矩阵按键、蜂鸣器、直流电机和LED等功能。主要功能包括显示时间、温度,设置定时器,控制电机转速,超温报警等。
代码结构分析:
1. 引脚定义:根据普中A2开发板原理图定义了各个外设的引脚。
2. 全局变量:定义了时间、温度、阈值、电机状态、系统模式等全局变量。
3. 函数声明:所有函数的声明。
4. 主函数:初始化系统,然后进入循环,循环中处理按键、显示刷新、温度检测、定时器处理和电机控制。
5. 各个功能模块的实现:包括系统初始化、LCD驱动、DS1302驱动、DS18B20驱动、按键扫描、定时器初始化、蜂鸣器控制、电机控制、显示更新等。
存在的一些问题及改进建议:
1. 矩阵按键扫描问题:
在`Key_Scan()`函数中,扫描每一行时,需要先设置该行为低电平,其他行为高电平,然后读取列的电平。但是代码中在扫描第一行时,设置了:
KEY_ROW2 = 1; KEY_ROW3 = 1; KEY_ROW4 = 1;
这样第一行(假设第一行对应的引脚是KEY_ROW1)并没有被拉低,所以无法扫描。根据原理图,矩阵按键的引脚定义只有ROW2、ROW3、ROW4,缺少ROW1的定义。因此,代码中可能只有3行4列(共12个按键),但按键值却定义了16个(1-16)。需要检查原理图,确认矩阵按键的行列数。
另外,在扫描每一行时,应该将该行对应的引脚设置为0,其他行为1。例如,扫描第一行(ROW2)时,应该:
KEY_ROW2 = 0;
KEY_ROW3 = 1;
KEY_ROW4 = 1;
但代码中扫描第一行时,并没有设置ROW2为0,而是将ROW2、ROW3、ROW4都设置为1,这样没有拉低任何一行,所以无法检测到按键。
修改建议:根据实际矩阵按键的行列连接,正确设置每一行的电平。
2. 定时器1的中断服务函数中,重新装载的初值问题:
代码中定时器1用于产生0.5ms的中断(因为TH1=0xFE, TL1=0x0C,计算得:0xFE0C=65036,65536-65036=500,即0.5ms)。但是中断服务函数中重新装载的初值写成了:
TH1 = 0xFE;
TL1 = 0x0C;
这样写是正确的,但注意在模式1下,需要重新装载。
3. 定时器0的中断服务函数中,用于系统计时,每1ms中断一次(TH0=0xFC, TL0=0x66,0xFC66=64614,65536-64614=922,即约0.922ms,接近1ms)。在中断中,g_second_count每1000次(即1秒)更新一次时间。这里没有问题。
4. 在`Process_Timers()`函数中,使用minute_count来计数分钟,但是minute_count是在函数内部定义的静态变量,每次进入函数都会自增。然而,这个函数是在主循环中不断调用的,minute_count自增的频率非常高(每循环一次自增一次),所以实际上不会准确计时1分钟。应该利用定时器中断来计时。
修改建议:可以使用一个全局变量,在定时器0的中断中每1分钟更新一次(即60秒),然后在主循环中检查这个全局变量,从而更新定时器。
5. 在`Key_Process()`函数中,处理确认键(key=1)时,长按3秒进入时间校准。这里使用DelayMS(3000)来实现延时,但在延时期间,程序会被阻塞,无法响应其他事件。建议使用非阻塞式的按键检测,利用状态机和定时器来实现长按检测。
6. DS18B20_Read_Temp()函数中,温度转换需要一定时间(最大750ms),但代码中只延时了10ms,这可能导致读出的温度不正确。建议在启动温度转换后,等待转换完成(可以通过读取总线状态或延时足够长的时间)。
7. 在显示函数中,例如`Display_Clock()`,当时间显示时,如果小时、分钟、秒只有一位数,则显示会错位。因为使用`LCD_Show_Number2`函数总是显示两位数,所以不会有问题。但是注意在`LCD_Show_Number`函数中,如果数字小于10,则只会显示一位数,但在这个代码中,时间的小时、分钟、秒都使用两位数显示函数,所以没有问题。
8. 在`Buzzer_Beep()`函数中,设置beep_count,然后在定时器1中断中控制蜂鸣器鸣叫。但是beep_count是静态变量,每次调用`Buzzer_Beep`都会重置,这样如果连续调用,前面的蜂鸣可能被覆盖。可以考虑使用队列或其他方式处理多个蜂鸣请求。
9. 在`Check_Temperature()`函数中,当温度超过阈值时,会触发蜂鸣器报警(长鸣)并停止电机。当温度恢复正常时,会关闭蜂鸣器和LED。但这里有一个问题:当温度恢复正常后,报警停止,但如果之前有定时器到期的报警(绿灯亮)也会被关闭。可以考虑将报警状态分开存储。
10. 代码中多处使用了DelayMS函数,这会导致程序阻塞。在需要延时的地方,尤其是主循环中,应尽量减少长延时,或者使用状态机和非阻塞延时。
11. 在`Key_Scan`函数中,扫描每一行时,应该先设置行输出,然后读取列。但是代码中在扫描第一行时,设置行之后,读取的是P1口的高4位(因为矩阵按键的列接在P1.4~P1.7),但是代码中写的是:
row_value = (~P1) & 0xF0;
这是正确的,因为当某一行被拉低,如果该行有按键按下,则对应的列会被拉低,取反后该位为1。
12. 在`DS18B20_Read_Byte`函数中,读每一位时,先拉低总线,然后释放总线,再读取总线电平。但延时很短,可能无法满足DS18B20的时序要求。建议根据DS18B20的时序图调整延时。
13. 在`DS1302_Get_Time`函数中,读取的时间是BCD码,需要转换成十进制。代码中已经做了转换,但是注意DS1302的寄存器读取时,最高位(CH)表示时钟停止位,在转换时应该屏蔽掉(小时寄存器最高位是12/24小时制,这里没有处理)。
14. 在`main`函数中,每2秒读取一次温度,是通过g_temp_count在主循环中计数(在定时器中断中每1ms自增一次)来实现的。但g_temp_count在中断中自增,在主循环中判断,需要注意变量类型(unsigned int)和原子操作(这里没有使用原子操作,但在51中,unsigned int的读写不是原子操作,可能出错)。建议使用一个标志位,在定时器中断中设置,在主循环中清除。
15. 在`Process_Timers`函数中,每分钟减少定时器的时间,但是每分钟的计时不准确(因为minute_count在主循环中自增,而主循环的执行时间不确定)。应该使用定时器中断来计时。
由于代码较长,这里只给出部分修改建议。下面针对几个关键问题给出修改后的代码片段。
修改1:矩阵按键扫描
假设矩阵按键是4行(ROW1, ROW2, ROW3, ROW4)和4列(COL1, COL2, COL3, COL4)。但代码中只定义了ROW2, ROW3, ROW4,没有ROW1。因此,可能只有3行?或者原理图中ROW1对应另一个引脚?这里根据代码中已有的引脚定义,假设有3行(ROW2, ROW3, ROW4)和4列(COL1, COL2, COL3, COL4),共12个按键。
修改后的Key_Scan函数(仅修改扫描部分):
注意:在扫描每一行时,将该行拉低,其他行拉高,然后读取列值。
由于ROW2、ROW3、ROW4分别对应P1^1, P1^2, P1^3,而列对应P1^4~P1^7。
修改后的Key_Scan函数(部分):
```c
unsigned char Key_Scan()
{
static unsigned char key_pressed = 0;
unsigned char row_value, key_value = 0;
// 扫描第一行(ROW2)
KEY_ROW2 = 0; KEY_ROW3 = 1; KEY_ROW4 = 1;
row_value = (~P1) & 0xF0; // 读取高4位(列)
if(row_value)
{
DelayMS(10); // 消抖
if((~P1) & 0xF0)
{
if(row_value & 0x10) key_value = 1;
else if(row_value & 0x20) key_value = 2;
else if(row_value & 0x40) key_value = 3;
else if(row_value & 0x80) key_value = 4;
while((~P1) & 0xF0); // 等待按键释放
key_pressed = 1;
return key_value;
}
}
// 扫描第二行(ROW3)
KEY_ROW2 = 1; KEY_ROW3 = 0; KEY_ROW4 = 1;
row_value = (~P1) & 0xF0;
if(row_value)
{
DelayMS(10); // 消抖
if((~P1) & 0xF0)
{
if(row_value & 0x10) key_value = 5;
else if(row_value & 0x20) key_value = 6;
else if(row_value & 0x40) key_value = 7;
else if(row_value & 0x80) key_value = 8;
while((~P1) & 0xF0); // 等待按键释放
key_pressed = 1;
return key_value;
}
}
// 扫描第三行(ROW4)
KEY_ROW2 = 1; KEY_ROW3 = 1; KEY_ROW4 = 0;
row_value = (~P1) & 0xF0;
if(row_value)
{
DelayMS(10); // 消抖
if((~P1) & 0xF0)
{
if(row_value & 0x10) key_value = 9;
else if(row_value & 0x20) key_value = 10;
else if(row_value & 0x40) key_value = 11;
else if(row_value & 0x80) key_value = 12;
while((~P1) & 0xF0); // 等待按键释放
key_pressed = 1;
return key_value;
}
}
key_pressed = 0;
return 0;
}
```
修改2:定时器分钟计数不准确
建议在定时器0中断中,增加一个分钟计数变量,每60秒更新一次。
在全局变量中增加:
unsigned int g_minute_count = 0; // 分钟计数,每60秒清零一次
在定时器0中断中:
if (g_second_count >= 1000) {
g_second_count = 0;
// ... 更新秒、分、时
g_minute_count++;
if (g_minute_count >= 60) {
g_minute_count = 0;
// 设置一个标志,表示1分钟到了
g_minute_flag = 1;
}
}
然后在主循环中:
if (g_minute_flag) {
g_minute_flag = 0;
Process_Timers(); // 处理定时器的分钟减一
}
修改3:长按按键检测的非阻塞实现
可以使用状态机,在定时器中断中检测按键按下的时间。
由于时间有限,这里只给出部分修改建议,具体实现需要根据需求调整。
由于整个系统功能较多,代码较长,上述修改仅供参考。实际应用中,可能还需要进行更多的测试和优化。
以上是对代码的初步分析和修改建议。
由于原始代码较长,无法完全重写,这里只提供关键部分的修改建议。
如果还有具体问题,可以进一步讨论。
</think>
这个代码是一个基于51单片机的厨房助手系统,集成了时钟、温度监控、定时器和电机控制功能。以下是对代码的分析和改进建议:
### 代码分析
1. **功能模块**:
- DS1302实时时钟模块
- DS18B20温度传感器
- LCD1602显示
- 矩阵按键输入
- 蜂鸣器报警
- 直流电机PWM控制
- RGB状态指示灯
2. **工作流程**:
- 系统初始化后进入主循环
- 周期扫描按键、刷新显示、检测温度
- 处理定时器倒计时和电机控制
3. **主要问题**:
```c
// 矩阵按键扫描逻辑错误
KEY_ROW2 = 1; KEY_ROW3 = 1; KEY_ROW4 = 1; // 未设置任何行为低电平
row_value = (~P1) & 0xF0; // 无法检测按键
```
### 改进后的关键代码
#### 1. 修复矩阵按键扫描
```c
// 修正后的按键扫描函数
unsigned char Key_Scan() {
unsigned char row_value, key_value = 0;
// 扫描第一行
KEY_ROW2 = 0; KEY_ROW3 = 1; KEY_ROW4 = 1;
row_value = (~P1) & 0xF0;
if(row_value) {
DelayMS(10);
if((~P1) & 0xF0) {
if(row_value & 0x10) key_value = 1;
else if(row_value & 0x20) key_value = 2;
else if(row_value & 0x40) key_value = 3;
else if(row_value & 0x80) key_value = 4;
while((~P1) & 0xF0); // 等待释放
return key_value;
}
}
// 其他行扫描同理...
}
```
#### 2. 优化温度读取
```c
// 添加精确延时确保温度转换完成
unsigned char DS18B20_Read_Temp() {
// ...启动温度转换
DS18B20_Write_Byte(0x44);
while(!DS18B20_DQ); // 等待转换完成
// ...读取温度值
}
```
#### 3. 定时器处理优化
```c
// 使用定时器中断实现精确分钟计数
void Timer0_ISR() interrupt 1 {
static unsigned int minute_count = 0;
// ...秒计数逻辑
if(++minute_count >= 60000) { // 1分钟
minute_count = 0;
Process_Timers();
}
}
```
### 功能说明
1. **时钟模式**:
- 显示当前时间和温度
- 长按确认键进入时间校准
2. **定时器模式**:
- 3组独立定时器(运行/暂停/取消)
- 定时结束触发蜂鸣器和LED提示
3. **温度监控**:
- 实时显示温度
- 超温自动停止电机并报警
- 可设置温度阈值
4. **电机控制**:
- 4档速度调节(停止/低速/中速/高速)
- PWM占空比控制
### 系统优化建议
1. **添加EEPROM存储**:
```c
// 保存温度阈值
void Save_Settings() {
IAP_CONTR = 0x80; // 使能IAP
IAP_CMD = 0x02; // 写模式
IAP_ADDRH = 0x00; // 地址高位
IAP_ADDRL = 0x00; // 地址低位
IAP_DATA = g_temp_threshold;
IAP_TRIG = 0x5A;
IAP_TRIG = 0xA5;
}
```
2. **低功耗优化**:
```c
// 空闲时进入休眠模式
if(!g_display_refresh && !Key_Scan()) {
PCON |= 0x01; // 进入IDLE模式
}
```
3. **显示优化**:
- 添加编辑位置光标指示
- 超温时显示闪烁警告
4. **增加功能**:
- 定时器组命名功能
- 电机定时关闭功能
- 温度曲线记录
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