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大家好！今天给大家带来《带你玩转STC15第二讲》。

本讲主要内容涉及以下资源：

晶振频率 @ 22.1184MHz     串口波特率 @ 9600bps

1.    IAP15F2K61S2单片机8路10位ADC。

2.    IAP15F2K61S2控制矩阵键盘。（ADC与行列扫描法）

3.    IAP15F2K61S2串口1。

4.    IAP15F2K61S2定时器0（运行指示灯）、定时器1（串口波特率发生器）。

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本讲源码下载：

本讲例程.zip

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    大家看过前面两贴的应该知道这是要干嘛了吧？看到上面这个图片，说明我们又要对官方的板子改进一番。之前提到过：“官方板子由于使用USB供电，并且没有专门的供电电路，导致加上过大的负载后系统可能会不稳定。” 譬如楼主之前加了一个LCD12864，电脑USB插了2.4G模块、小WIFI这些，再加上板子本身，系统运行就有些不稳定了，下载的时候也不稳定。

    针对这一情况，之前我们的处理方法是增加滤波电容，但是在这儿我们首先要感谢Jobs！他给我们的建议是外接电源。我们也实测了整板正常运行时候所需要的电流，如下图：

实测整板运行电流

    从图中我们看到，整板运行电流为216mA，如果全部数码管点亮可能会达到240mA甚至更大，我们应该为板子留够余冗功率，所以使用了一个5V/2A的电源适配器来给整板供电，如下图：

5V/2A  DC适配器

    针对上一改装目的：首先我们还是得用到台钻，或者其它具有切割、钻孔能力的设备，我们要把官方板上自带的面包板进行使用，我们要做的是加入一个DC头（下图有两种规格的，我们选左边这种），左边的DC头本来有三个脚的，为了方便安装，我们掰了一个脚。

两种DC适配头与1.2mm钻针

将DC头装入

DC头安装完成

依照上图我们装入了DC头以及滤波电容。

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这次调试我们遇到了诸多问题！

    我们的起始调试环境是这样的：STC官方学习板，插入LCD12864。

    我们的目的是利用IAP15自带的10位ADC对矩阵键盘进行键值获取，然后通过LCD12864显示所按下按键，而后使用串口1将采集到的键值以及对应的ADC值，通过USB转串口芯片传至PC，利用PC上的STC官方下载器的串口助手查看。

我们编写ADC按键扫描程序的思路是这样的：

    始终开启ADC不断扫描键值，如果按下按键，那么将按下的键值通过串口1发送至PC的串口助手。

在这里我们遇到一个问题，I/O口在加入下拉电阻R18的时候，并不能讲电压拉低趋近至0V，这样导致的直接问题是电压会时钟维持在约1.6V左右，这样默认得出来的键值会是按键3或者4，同时我们也不否认我们程序思路也造成这一问题。于是我们这样做：

    去掉下拉电阻，直接读取ADC值，然后转换键值。但是这样会带来一个问题，ADC接口电压会变为约5V，最后个键值“F”按照原理来说也为满值附近，最终等效于不按下任何键，检测出来的也是“F”，故最终我们去掉了“F”这个键。

为什么我们这么做？（去掉“F”）

    这是因为这里只想通过这个例子，让大家知道STC特别的ADC按键扫描模式。虽然使用ADC扫描按键固然节约I/O，但是这对电源是有要求的，ADC通常需要一个基准电压源，在出厂以及编程的时候，如果不作任何其它配置，ADC使用的基准电压源是单片机的VCC电压，这样的话，一旦电压波动，采集的数值也会改变，或者电源使用不同，有个0.1V的误差也会改变最终采集的键值。譬如，当前我们对于键值数就相对于芯片手册做了小改变，大家可以对照程序看。

    今后在做ADC采样时，我们如果需要精度比较高的话还是外加一个基准参考电压源，以下是典型应用电路：

同时我们提供以下一个思路供大家参考实现：

    当按键按下时，再采集ADC值，然后取平均值，最终得出按键值，然后关闭ADC等待下次按下。

或者先让I/O口为低电平再采集（未验证，官方提供）：

官方I/O复位低电平做法

使用ADC的时候还需要注意，是用到8位（0-255）ADC还是10位（0-1023）ADC，程序中需要注意：

TENBIT宏

    这里我们使用宏定义（TENBIT）来选择如果定义了TENBIT那么就是10位ADC否则就是8位。选择了10位ADC还要注意获得的低两位数据，以及组合方式。最后清除转换完成标志位，然后结合高低位数据（详见程序）就可以得到10位ADC数据，而8位相对来说就比较简单，但是精度不高的场合才能使用。

最诡异的问题：

这个问题相当的诡异！！！！

    LED10的亮灭，会影响在ADC采集时的“2”这个按键的键值！在原理图中，二者是互不相联的，打开或者关闭LED10，都会导致键值改变，所以在最后程序处理方面我们关闭了LED10，并调整了按键2的键值。

以上就是ADC扫描得到键值，下面我们介绍普通的行列扫描。

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行列扫描：

    首先，我们要否定上面的是用LCD12864的做法，为什么呢？因为I/O口（P0口）是冲突的，数据无法传输，要么显示，要么扫描按键……于是我们果断放弃了LCD12864的做法，决定带大家接触下IAP15的串口，这里我们使用串口1,。我们是怎么做的呢？

1.    首先进行行列按键扫描，得到键值。

2.    将得到的键值通过提示语句显示到串口助手当中。

说到这儿，我们顺便也将ADC扫描按键的结果通过串口给到PC串口助手显示了，就不用LCD12864了，得到下面的实验现象：

串口助手现象

    这里，凡所带Volt的都是ADC扫描按键得到的键值，而不带Volt的就是普通行列扫描得到的键值。

程序解析在程序中已经注释的非常清楚了。

    如果不想用那么多的I/O还可以用74HC595这个芯片作I/O口扩展，然后进行行列扫描。

小谈：

    其实现在的行业中，数码管、按键一步一步在减少了，触屏成本一度下跌，成为了大家的选择，数码管显示信息少、按键太多，触屏加界面是当下最合适的人机交互办法。大家努力学吧！

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刚才提到了IAP15F2K61S2的串口应用，这里要和大家说明几点：

1.    串口1使用的是定时器1作波特率发生器，波特率可变（宏定义修改MAIN_Fosc）

定时器1作串口1波特率发生器

2.串口1我们使用的是中断方式接收。

3.我们在串口发送字符串（ASCII码）的基础上加入了数值的发送，实质就是将数值转换为字符形式发送出去。这样就方便了大家把采集到的数据值发送到PC上观察，对于入门使用串口作数据发送很方便！

4.大家还要注意，我们可以加入一些提示语句来指示当前状态，这样更直观！（提示语句：”The Key Num is:”等）

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最后我们看一下本讲的实验现象：

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总结：

    本次实验使用的是IAP15F2K61S2内部10位ADC来采集ADC矩阵按键的键值，并通过串口发送键值及电压至PC的串口助手，同时使用了P0口作为行列扫描按键的I/O完成了普通矩阵按键的扫描，也把键值通过串口1发送至PC的串口助手。

使用了定时器1来作为串口1的波特率发生器，定时器0中加入了指示灯来表明单片机运行正常，上一讲也说过，普通电源指示灯只能看出：电压是否正常、是否有短路等情况，然而单片机工作还是没工作，还是得靠单片机内部资源来表示，这里我们就采用了定时器+LED灯的方式。

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UltraFire:分享使人进步，同时发现自身不足！

    以上就是本次玩转STC15第二讲的全部内容，感谢大家的阅读观看！

感谢大家的支持！局限于作者知识，如若有错误、不足大家可以提出！

共同进步，共同学习！

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                                   2014-11-10