#include "REG52.H"


#define const_voice_short  40   //蜂鸣器短叫的持续时间
#define const_key_time1  20    //按键去抖动延时的时间
#define const_key_time2  20    //按键去抖动延时的时间

#define const_ds18b20_sampling_time    180   //累计主循环次数的时间，每次刷新采样时钟芯片的时间


void initial_myself(void);
void initial_peripheral(void);
void delay_short(unsigned int uiDelayShort);
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);


//驱动数码管的74HC595
void dig_hc595_drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09, unsigned char ucDigStatusTemp08_01);
void display_drive(void); //显示数码管字模的驱动函数
void display_service(void); //显示的窗口菜单服务程序
//驱动LED的74HC595
void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09, unsigned char ucLedStatusTemp08_01);

void T0_time(void);  //定时中断函数

void key_service(void); //按键服务的应用程序
void key_scan(void);//按键扫描函数 放在定时中断里

void temper_control_service(void); //温控程序
void ds18b20_sampling(void); //ds18b20采样程序

void ds18b20_reset(); //复位ds18b20的时序
unsigned char ds_read_byte(void ); //读一字节
void ds_write_byte(unsigned char dat); //写一个字节
unsigned int get_temper();  //读取一次没有经过换算的温度数值

sbit dq_dr_sr = P2 ^ 6; //ds18b20的数据驱动线

sbit key_sr1 = P0 ^ 0; //对应朱兆祺学习板的S1键
sbit key_sr2 = P0 ^ 1; //对应朱兆祺学习板的S5键

sbit led_dr = P3 ^ 5; //LED灯，模拟工控中的继电器

sbit key_gnd_dr = P0 ^ 4; //模拟独立按键的地GND，因此必须一直输出低电平

sbit beep_dr = P2 ^ 7; //蜂鸣器的驱动IO口



sbit dig_hc595_sh_dr = P2 ^ 0; //数码管的74HC595程序
sbit dig_hc595_st_dr = P2 ^ 1;
sbit dig_hc595_ds_dr = P2 ^ 2;
sbit hc595_sh_dr = P2 ^ 3; //LED灯的74HC595程序
sbit hc595_st_dr = P2 ^ 4;
sbit hc595_ds_dr = P2 ^ 5;


unsigned int uiSampingCnt = 0; //采集Ds1302的计时器，每秒钟更新采集一次
unsigned char ucSignFlag = 0; //正负符号。0代表正数，1代表负数，表示零下多少度。
unsigned long ulCurrentTemper = 33; //实际温度
unsigned long ulSetTemper = 26; //设定温度

unsigned int uiTemperTemp = 0; //中间变量

unsigned char ucKeySec = 0; //被触发的按键编号

unsigned int  uiKeyTimeCnt1 = 0; //按键去抖动延时计数器
unsigned char ucKeyLock1 = 0; //按键触发后自锁的变量标志
unsigned int  uiKeyTimeCnt2 = 0; //按键去抖动延时计数器
unsigned char ucKeyLock2 = 0; //按键触发后自锁的变量标志

unsigned int  uiVoiceCnt = 0; //蜂鸣器鸣叫的持续时间计数器
unsigned char  ucVoiceLock = 0; //蜂鸣器鸣叫的原子锁

unsigned char ucDigShow8;  //第8位数码管要显示的内容
unsigned char ucDigShow7;  //第7位数码管要显示的内容
unsigned char ucDigShow6;  //第6位数码管要显示的内容
unsigned char ucDigShow5;  //第5位数码管要显示的内容
unsigned char ucDigShow4;  //第4位数码管要显示的内容
unsigned char ucDigShow3;  //第3位数码管要显示的内容
unsigned char ucDigShow2;  //第2位数码管要显示的内容
unsigned char ucDigShow1;  //第1位数码管要显示的内容

unsigned char ucDigDot8;  //数码管8的小数点是否显示的标志
unsigned char ucDigDot7;  //数码管7的小数点是否显示的标志
unsigned char ucDigDot6;  //数码管6的小数点是否显示的标志
unsigned char ucDigDot5;  //数码管5的小数点是否显示的标志
unsigned char ucDigDot4;  //数码管4的小数点是否显示的标志
unsigned char ucDigDot3;  //数码管3的小数点是否显示的标志
unsigned char ucDigDot2;  //数码管2的小数点是否显示的标志
unsigned char ucDigDot1;  //数码管1的小数点是否显示的标志
unsigned char ucDigShowTemp = 0; //临时中间变量
unsigned char ucDisplayDriveStep = 1; //动态扫描数码管的步骤变量


unsigned char ucWd = 1; //因为本程序只有1个窗口，在实际项目中，此处的ucWd也可以省略不要

unsigned char ucWd1Part1Update = 1; //在窗口1中，局部1的更新显示标志
unsigned char ucWd1Part2Update = 1; //在窗口1中，局部2的更新显示标志


unsigned char ucTemp1 = 0; //中间过渡变量
unsigned char ucTemp2 = 0; //中间过渡变量
unsigned char ucTemp3 = 0; //中间过渡变量
unsigned char ucTemp4 = 0; //中间过渡变量
unsigned char ucTemp5 = 0; //中间过渡变量
unsigned char ucTemp6 = 0; //中间过渡变量
unsigned char ucTemp7 = 0; //中间过渡变量
unsigned char ucTemp8 = 0; //中间过渡变量


//根据原理图得出的共阴数码管字模表
code unsigned char dig_table[] =
{
    0x3f,  //0       序号0
    0x06,  //1       序号1
    0x5b,  //2       序号2
    0x4f,  //3       序号3
    0x66,  //4       序号4
    0x6d,  //5       序号5
    0x7d,  //6       序号6
    0x07,  //7       序号7
    0x7f,  //8       序号8
    0x6f,  //9       序号9
    0x00,  //无      序号10
    0x40,  //-       序号11
    0x73,  //P       序号12
};
void main()
{
    initial_myself();
    delay_long(100);
    initial_peripheral();
    while(1)
    {
        key_service(); //按键服务的应用程序
        ds18b20_sampling(); //ds18b20采样程序
        temper_control_service(); //温控程序
        display_service(); //显示的窗口菜单服务程序
    }
}

/* 注释一：
  * 做温控设备的时候，为了避免继电器在临界温度附近频繁跳动切换，应该设置一个
  * 缓冲温差。本程序的缓冲温差是2度。
  */
void temper_control_service(void) //温控程序
{
    if(ucSignFlag == 0) //是正数的前提下
    {
        if(ulCurrentTemper >= ulSetTemper) //当实际温度大于等于设定温度时
        {
            led_dr = 0; //模拟继电器的LED灯熄灭
        }
        else if(ulCurrentTemper <= (ulSetTemper - 2)) //当实际温度小于等于设定温度2读以下时，这里的2是缓冲温差2度
        {
            led_dr = 1; //模拟继电器的LED灯点亮
        }
    }
    else  //是负数，说明是零下多少度的情况下
    {
        led_dr = 1; //模拟继电器的LED灯点亮
    }

}


void ds18b20_sampling(void) //ds18b20采样程序
{

    ++uiSampingCnt;  //累计主循环次数的时间
    if(uiSampingCnt > const_ds18b20_sampling_time) //每隔一段时间就更新采集一次Ds18b20数据
    {
        uiSampingCnt = 0;

        ET0 = 0; //禁止定时中断
        uiTemperTemp = get_temper(); //读取一次没有经过换算的温度数值
        ET0 = 1; //开启定时中断

        if((uiTemperTemp & 0xf800) == 0xf800) //是负号
        {
            ucSignFlag = 1;

            uiTemperTemp = ~uiTemperTemp; //求补码
            uiTemperTemp = uiTemperTemp + 1;

        }
        else //是正号
        {
            ucSignFlag = 0;

        }



        ulCurrentTemper = 0; //把int数据类型赋给long类型之前要先清零
        ulCurrentTemper = uiTemperTemp;

        ulCurrentTemper = ulCurrentTemper * 10; //为了先保留一位小数点，所以放大10倍，
        ulCurrentTemper = ulCurrentTemper >> 4; //往右边移动4位，相当于乘以0.0625. 此时保留了1位小数点，

        ulCurrentTemper = ulCurrentTemper + 5; //四舍五入
        ulCurrentTemper = ulCurrentTemper / 10; //四舍五入后，去掉小数点

        ucWd1Part2Update = 1; //局部2更新显示实时温度
    }
}


//ds18b20驱动程序
unsigned int get_temper()  //读取一次没有经过换算的温度数值
{
    unsigned char temper_H;
    unsigned char temper_L;
    unsigned int ds18b20_data = 0;

    ds18b20_reset(); //复位ds18b20的时序
    ds_write_byte(0xCC);
    ds_write_byte(0x44);

    ds18b20_reset(); //复位ds18b20的时序
    ds_write_byte(0xCC);
    ds_write_byte(0xBE);
    temper_L = ds_read_byte();
    temper_H = ds_read_byte();

    ds18b20_data = temper_H;   //把两个字节合并成一个int数据类型
    ds18b20_data = ds18b20_data << 8;
    ds18b20_data = ds18b20_data | temper_L;
    return ds18b20_data;
}



void ds18b20_reset() //复位ds18b20的时序
{
    unsigned char x;
    dq_dr_sr = 1;
    delay_short(8);
    dq_dr_sr = 0;
    delay_short(80);
    dq_dr_sr = 1;
    delay_short(14);
    x = dq_dr_sr;
    delay_short(20);

}

void ds_write_byte(unsigned char date) //写一个字节
{
    unsigned char  i;

    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        dq_dr_sr = 0;
        dq_dr_sr = date & 0x01;
        delay_short(5);
        dq_dr_sr = 1;
        date = date >> 1;
    }
}

unsigned char ds_read_byte(void ) //读一字节
{
    unsigned char i;
    unsigned char date = 0;
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        dq_dr_sr = 0;
        date = date >> 1;
        dq_dr_sr = 1;
        if(dq_dr_sr)
        {
            date = date | 0x80;
        }
        delay_short(5);
    }
    return (date);
}



void display_service(void) //显示的窗口菜单服务程序
{

    switch(ucWd)  //因为本程序只有1个窗口，在实际项目中，此处的ucWd也可以省略不要
    {
    case 1:

        if(ucWd1Part1Update == 1) //局部设定温度更新显示
        {
            ucWd1Part1Update = 0;

            ucTemp8 = 10; //显示空

            if(ulSetTemper >= 100)
            {
                ucTemp7 = ulSetTemper % 1000 / 100; //显示设定温度的百位
            }
            else
            {
                ucTemp7 = 10; //显示空
            }

            if(ulSetTemper >= 10)
            {
                ucTemp6 = ulSetTemper % 100 / 10; //显示设定温度的十位
            }
            else
            {
                ucTemp6 = 10; //显示空
            }

            ucTemp5 = ulSetTemper % 10; //显示设定温度的个位


            ucDigShow8 = ucTemp8; //数码管显示实际内容
            ucDigShow7 = ucTemp7;
            ucDigShow6 = ucTemp6;
            ucDigShow5 = ucTemp5;
        }


        if(ucWd1Part2Update == 1) //局部实际温度更新显示
        {
            if(ucSignFlag == 0) //正数
            {
                ucTemp4 = 10; //显示空
            }
            else  //负数，说明是零下多少度的情况下
            {
                ucTemp4 = 11; //显示负号-
            }

            if(ulCurrentTemper >= 100)
            {
                ucTemp3 = ulCurrentTemper % 100 / 100; //显示实际温度的百位
            }
            else
            {
                ucTemp3 = 10; //显示空
            }


            if(ulCurrentTemper >= 10)
            {
                ucTemp2 = ulCurrentTemper % 100 / 10; //显示实际温度的十位
            }
            else
            {
                ucTemp2 = 10; //显示空
            }

            ucTemp1 = ulCurrentTemper % 10; //显示实际温度的个数位

            ucDigShow4 = ucTemp4; //数码管显示实际内容
            ucDigShow3 = ucTemp3;
            ucDigShow2 = ucTemp2;
            ucDigShow1 = ucTemp1;
        }

        break;

    }


}

void key_scan(void)//按键扫描函数 放在定时中断里
{
    if(key_sr1 == 1) //IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位
    {
        ucKeyLock1 = 0; //按键自锁标志清零
        uiKeyTimeCnt1 = 0; //按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙，是我实战中摸索出来的。
    }
    else if(ucKeyLock1 == 0) //有按键按下，且是第一次被按下
    {
        uiKeyTimeCnt1++; //累加定时中断次数
        if(uiKeyTimeCnt1 > const_key_time1)
        {
            uiKeyTimeCnt1 = 0;
            ucKeyLock1 = 1; //自锁按键置位,避免一直触发
            ucKeySec = 1;  //触发1号键
        }
    }

    if(key_sr2 == 1) //IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位
    {
        ucKeyLock2 = 0; //按键自锁标志清零
        uiKeyTimeCnt2 = 0; //按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙，是我实战中摸索出来的。
    }
    else if(ucKeyLock2 == 0) //有按键按下，且是第一次被按下
    {
        uiKeyTimeCnt2++; //累加定时中断次数
        if(uiKeyTimeCnt2 > const_key_time2)
        {
            uiKeyTimeCnt2 = 0;
            ucKeyLock2 = 1; //自锁按键置位,避免一直触发
            ucKeySec = 2;  //触发2号键
        }
    }





}

void key_service(void) //按键服务的应用程序
{

    switch(ucKeySec) //按键服务状态切换
    {
    case 1:// 加按键 对应朱兆祺学习板的S1键
        switch(ucWd) //因为本程序只有1个窗口，在实际项目中，此处的ucWd也可以省略不要
        {
        case 1: //在窗口1下设置设定温度
            ulSetTemper++;
            if(ulSetTemper > 125)
            {
                ulSetTemper = 125;
            }

            ucWd1Part1Update = 1; //更新显示设定温度
            break;
        }

        ucVoiceLock = 1; //原子锁加锁，保护主函数与中断函数的共享变量uiVoiceCnt
        uiVoiceCnt = const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
        ucVoiceLock = 0; //原子锁解锁，保护主函数与中断函数的共享变量uiVoiceCnt

        ucKeySec = 0; //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
        break;

    case 2:// 减按键 对应朱兆祺学习板的S5键
        switch(ucWd) //因为本程序只有1个窗口，在实际项目中，此处的ucWd也可以省略不要
        {
        case 1: //在窗口1下设置设定温度
            if(ulSetTemper > 2) //由于缓冲温差是2度，所以我人为规定最小允许设定的温度不能低于2度
            {
                ulSetTemper--;
            }

            ucWd1Part1Update = 1; //更新显示设定温度
            break;

        }

        ucVoiceLock = 1; //原子锁加锁，保护主函数与中断函数的共享变量uiVoiceCnt
        uiVoiceCnt = const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
        ucVoiceLock = 0; //原子锁解锁，保护主函数与中断函数的共享变量uiVoiceCnt

        ucKeySec = 0; //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
        break;



    }


}

void display_drive(void)
{
    //以下程序，如果加一些数组和移位的元素，还可以压缩容量。但是鸿哥追求的不是容量，而是清晰的讲解思路
    switch(ucDisplayDriveStep)
    {
    case 1:  //显示第1位
        ucDigShowTemp = dig_table[ucDigShow1];
        if(ucDigDot1 == 1)
        {
            ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; //显示小数点
        }
        dig_hc595_drive(ucDigShowTemp, 0xfe);
        break;
    case 2:  //显示第2位
        ucDigShowTemp = dig_table[ucDigShow2];
        if(ucDigDot2 == 1)
        {
            ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; //显示小数点
        }
        dig_hc595_drive(ucDigShowTemp, 0xfd);
        break;
    case 3:  //显示第3位
        ucDigShowTemp = dig_table[ucDigShow3];
        if(ucDigDot3 == 1)
        {
            ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; //显示小数点
        }
        dig_hc595_drive(ucDigShowTemp, 0xfb);
        break;
    case 4:  //显示第4位
        ucDigShowTemp = dig_table[ucDigShow4];
        if(ucDigDot4 == 1)
        {
            ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; //显示小数点
        }
        dig_hc595_drive(ucDigShowTemp, 0xf7);
        break;
    case 5:  //显示第5位
        ucDigShowTemp = dig_table[ucDigShow5];
        if(ucDigDot5 == 1)
        {
            ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; //显示小数点
        }
        dig_hc595_drive(ucDigShowTemp, 0xef);
        break;
    case 6:  //显示第6位
        ucDigShowTemp = dig_table[ucDigShow6];
        if(ucDigDot6 == 1)
        {
            ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; //显示小数点
        }
        dig_hc595_drive(ucDigShowTemp, 0xdf);
        break;
    case 7:  //显示第7位
        ucDigShowTemp = dig_table[ucDigShow7];
        if(ucDigDot7 == 1)
        {
            ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; //显示小数点
        }
        dig_hc595_drive(ucDigShowTemp, 0xbf);
        break;
    case 8:  //显示第8位
        ucDigShowTemp = dig_table[ucDigShow8];
        if(ucDigDot8 == 1)
        {
            ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; //显示小数点
        }
        dig_hc595_drive(ucDigShowTemp, 0x7f);
        break;
    }
    ucDisplayDriveStep++;
    if(ucDisplayDriveStep > 8) //扫描完8个数码管后，重新从第一个开始扫描
    {
        ucDisplayDriveStep = 1;
    }

}

//数码管的74HC595驱动函数
void dig_hc595_drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09, unsigned char ucDigStatusTemp08_01)
{
    unsigned char i;
    unsigned char ucTempData;
    dig_hc595_sh_dr = 0;
    dig_hc595_st_dr = 0;
    ucTempData = ucDigStatusTemp16_09; //先送高8位
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        if(ucTempData >= 0x80)dig_hc595_ds_dr = 1;
        else dig_hc595_ds_dr = 0;
        dig_hc595_sh_dr = 0;   //SH引脚的上升沿把数据送入寄存器
        delay_short(1);
        dig_hc595_sh_dr = 1;
        delay_short(1);
        ucTempData = ucTempData << 1;
    }
    ucTempData = ucDigStatusTemp08_01; //再先送低8位
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        if(ucTempData >= 0x80)dig_hc595_ds_dr = 1;
        else dig_hc595_ds_dr = 0;
        dig_hc595_sh_dr = 0;   //SH引脚的上升沿把数据送入寄存器
        delay_short(1);
        dig_hc595_sh_dr = 1;
        delay_short(1);
        ucTempData = ucTempData << 1;
    }
    dig_hc595_st_dr = 0; //ST引脚把两个寄存器的数据更新输出到74HC595的输出引脚上并且锁存起来
    delay_short(1);
    dig_hc595_st_dr = 1;
    delay_short(1);
    dig_hc595_sh_dr = 0;  //拉低，抗干扰就增强
    dig_hc595_st_dr = 0;
    dig_hc595_ds_dr = 0;
}

//LED灯的74HC595驱动函数
void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09, unsigned char ucLedStatusTemp08_01)
{
    unsigned char i;
    unsigned char ucTempData;
    hc595_sh_dr = 0;
    hc595_st_dr = 0;
    ucTempData = ucLedStatusTemp16_09; //先送高8位
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        if(ucTempData >= 0x80)hc595_ds_dr = 1;
        else hc595_ds_dr = 0;
        hc595_sh_dr = 0;   //SH引脚的上升沿把数据送入寄存器
        delay_short(1);
        hc595_sh_dr = 1;
        delay_short(1);
        ucTempData = ucTempData << 1;
    }
    ucTempData = ucLedStatusTemp08_01; //再先送低8位
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        if(ucTempData >= 0x80)hc595_ds_dr = 1;
        else hc595_ds_dr = 0;
        hc595_sh_dr = 0;   //SH引脚的上升沿把数据送入寄存器
        delay_short(1);
        hc595_sh_dr = 1;
        delay_short(1);
        ucTempData = ucTempData << 1;
    }
    hc595_st_dr = 0; //ST引脚把两个寄存器的数据更新输出到74HC595的输出引脚上并且锁存起来
    delay_short(1);
    hc595_st_dr = 1;
    delay_short(1);
    hc595_sh_dr = 0;  //拉低，抗干扰就增强
    hc595_st_dr = 0;
    hc595_ds_dr = 0;
}


void T0_time(void) interrupt 1   //定时中断
{
    TF0 = 0; //清除中断标志
    TR0 = 0; //关中断


    if(ucVoiceLock == 0) //原子锁判断
    {
        if(uiVoiceCnt != 0)
        {

            uiVoiceCnt--; //每次进入定时中断都自减1，直到等于零为止。才停止鸣叫
            beep_dr = 0; //蜂鸣器是PNP三极管控制，低电平就开始鸣叫。

        }
        else
        {

            ; //此处多加一个空指令，想维持跟if括号语句的数量对称，都是两条指令。不加也可以。
            beep_dr = 1; //蜂鸣器是PNP三极管控制，高电平就停止鸣叫。

        }
    }


    key_scan(); //按键扫描函数
    display_drive();  //数码管字模的驱动函数

    TH0 = 0xfe; //重装初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
    TL0 = 0x0b;
    TR0 = 1; //开中断
}

void delay_short(unsigned int uiDelayShort)
{
    unsigned int i;
    for(i = 0; i < uiDelayShort; i++)
    {
        ;   //一个分号相当于执行一条空语句
    }
}

void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
{
    unsigned int i;
    unsigned int j;
    for(i = 0; i < uiDelayLong; i++)
    {
        for(j = 0; j < 500; j++) //内嵌循环的空指令数量
        {
            ; //一个分号相当于执行一条空语句
        }
    }
}


void initial_myself(void)  //第一区 初始化单片机
{
    led_dr = 0; //此处的LED灯模拟工控中的继电器
    key_gnd_dr = 0; //模拟独立按键的地GND，因此必须一直输出低电平
    beep_dr = 1; //用PNP三极管控制蜂鸣器，输出高电平时不叫。
    hc595_drive(0x00, 0x00); //关闭所有经过另外两个74HC595驱动的LED灯
    TMOD = 0x01; //设置定时器0为工作方式1
    TH0 = 0xfe; //重装初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
    TL0 = 0x0b;

}
void initial_peripheral(void) //第二区 初始化外围
{

    ucDigDot8 = 0; //小数点全部不显示
    ucDigDot7 = 0;
    ucDigDot6 = 0;
    ucDigDot5 = 0;
    ucDigDot4 = 0;
    ucDigDot3 = 0;
    ucDigDot2 = 0;
    ucDigDot1 = 0;

    EA = 1;   //开总中断
    ET0 = 1;  //允许定时中断
    TR0 = 1;  //启动定时中断

}