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下面介绍足疗机的软件设计。按照前面的需求分析，总结功能如下：
● 红外接收与解码；
● 键盘处理和LED的显示；
● 电动机两种工作模式；
● 电动机三挡速度的设置；
● 电热丝高低温度的控制；
● 定位程序。
表2-5和表2-6分别是程序用到的变量名和函数名。
表2-5 程序用到的变量名
续表
表2-6 程序用到的函数名
首先谈谈单片机的资源分配问题。对时间要求高的是红外和PWM，其余的直接在主程序中处理。红外接收用外中断0来实现，由于采用的单片机没有PWM功能，为了能够控制电动机和电热丝的电压，用定时器模拟PWM的产生。红外通信用最高级的中断，而两个PWM分别控制电动机和电热丝，在处理红外通信时PWM会产生非常短暂的停顿，由于红外通信的时间是在200ms内，如此短的时间对电动机输出不会产生明显的影响，因此也就是不影响用户的使用体验。
以下为红外通信中断程序，其输出是按键号，就是对应停止、模式、速度、高低温中的一个。从 图2-10 主控板原理图可以看出，红外接收电路VS1838B的输出连接到STC11F02的外部中断0，当没有红外信号进来时，引脚为高电平，只要有红外信号，便成为低电平，从而引起外中断程序执行。
图2-53是遥控器发出后接收端经过VS1838B检波输出的波形。注意，这和VS1838B发出的原始波形是不同的，原始波形是38kHz的经过调制后的载波，而VS1838B内部已经对载波进行处理，输出的是调制波。如果不用VS1838B而用分立元件自己做，需要注意这个问题。
图2-53 红外遥控波形
从波形上可以看到，开始9ms为低，之后4.5ms为高，表示这是红外数据的开始，然后便是数据通信。由于要计算红外高低电平长短，因此还需要定时器0的配合。
以下是相应的红外接收程序。
红外数据的格式分为4字节，第一字节定义为0，第二字节定义为0xff，第三字节定义为数据A，第4字节为数据A的反码。
定义键1为0，键2为4，键3为8，键4为0x0c。
以下分析代码。首先，这个中断是低电平引起后才进入的。
定义中断0，告诉编译器使用寄存器组1。
定义循环变量。
清零定时器0。注意，主程序在初始化时就让定时器0一直运行着。
等待低电平结束，因为显示程序是主程序中循环调用的，并未用中断实现，因此这里如果一直等待显示会停下来，表现的结果是LED灯在这段时间一直亮。为了避免这种情况出现，需要调用显示程序。
如果TH0>12，说明低电平持续时间至少为9ms，否则是干扰信号，忽略并退出。如果是正常，就清零定时器0。
这一段和上一段意思一样，不同的是持续时间为TH>6，也就是4.5ms高电平时间。
接收4字节，因此循环4次。
以下介绍对单独1字节的接收。
首先是对当前接收的字节清零，以消除上次接收的数据。
然后对每一比特进行处理，也就是高低电平的处理，1字节共8比特，如图2-54所示。
图2-54 红外遥控中0和1的波形
对比特进行分析可以看出，1和0的不同在于高电平持续的时间不同，而在低电平时间上是一样的。
以下开始进行比特的接收。
等待高电平的到来，在等待的同时调用LED显示程序，避免LED停止扫描显示。
高电平已经来了，立刻清零定时器0。
等待高电平结束，在等待的同时调用LED显示程序，避免LED停止扫描显示。
如果TH0>1，则一定是持续时间满足了1的高电平时间，因此字节的对应位置位；否则就是0的高电平时间，对应位不用做任何动作，因为前面字节初始化时就是0了。
由于遥控器的红外发射通信定义了前面2字节固定是0和0xff，因此如果接收到的不是这个，则肯定是出问题了，要么用的遥控器有问题，要么受到干扰。此时应该忽略本次接收，退出中断。
以上4句代码的含义相同，以第一句为例，如果第三字节是0并且第四字节是0的反码0xff，则对应的红外按键是1，也就是和控制面板上按S1按键的效果相同。在4字节全部接收完毕后，中断程序结束。输出结果是virtual_key。
下面介绍PWM模拟产生程序，该程序采用定时器1中断模拟产生。
在程序的定义部分有：
表示将电动机PWM输出MOTO定义为P1.5，将加热PWM输出HEAT定义为P1.6。
首先定义电动机控制PWM时间变量 m_tmp和电热丝PWM时间变量btm_tmp为静态变量，也就是每次重新载入时能保持上次的数据。
图2-55 PWM周期
上面代码中MAX_VAL是PWM的周期，speed是当前电动机速度的PWM占空时间，从足疗机电源板原理图可以看到，PWM到电动机的实际驱动是反相的，也就是当MOTO为高电平时电动机不转，为低电平时才转动。由图2-55可以看出，白色部分是控制电动机开通的时间，右边灰色部分是控制电动机断电的时间。从代码可以知道，当目前时间进入右边区域时，控制电动机断电。
上述两句代码的意思和电动机控制的含义相同，是用来控制电热丝的。
如果PWM时间变量 btm_tmp达到周期时间，则清零该变量。
如果PWM时间变量 m_tmp达到周期时间，则清零该变量。
LED的扫描显示和普通静态显示相比的优点是可以节约I/O的数量，也就是简化硬件，当然缺点是软件编写麻烦。对于家用电器这类对成本比较敏感的产品，可以采用这种方法。为方便学习，以下将显示的原理图用图2-10重新绘出，如图2-56所示。原理很简单，就是LED灯分时显示，依靠视觉暂留现象，使LED看上去的效果和单独的I/O点亮一样。下面结合显示子程序软件进行说明。
图2-56 LED 和按键
以上灯和功能的对应为：
● DL1——启/停；
● DL2——低温；
● DL3——高温；
● DL4——模式1；
● DL5——模式2；
● DL6——低速；
● DL7——中速；
● DL8——高速。
键盘和功能的对应为：
● S1——停止；
● S2——加热；
● S3——模式；
● S4——速度。
变量cnt表示虚拟计数器。
如果cnt到了显示的循环周期，则清零。
按照cnt目前的数值进行切换显示。
如果目前cnt到10了，则关闭所有的LED灯。
选通图2-56最下面三个LED的阴极。
根据目前的速度挡次变量来决定对应的LED是否点亮。例如，第一句表示，如果FAST_SLOW_III变量为真，则选1即P1_2为高，反之为低。
如果目前cnt到20了，则关闭所有的LED灯。
选通图2-56中间三个LED的阴极。
根据目前的模式选择变量来决定对应的LED是否点亮。例如，第一句表示，如果PGM_II变量为真，则选1即P1_2为高，反之为低。
根据目前的高温选择变量HOT_Hi来决定对应的LED是否点亮。如果HOT_Hi变量为真，则选1即P1_4为高，反之为低。
如果目前cnt到30了，则关闭所有的LED灯。
选通图2-56最上方两个LED的阴极。
根据目前的低温选择变量HOT_Lo来决定对应的LED是否点亮。
上面代码的第一句表示如果机器运行标志置位，则对应的运行灯点亮。
下面几句的意思是，当机器没有启动时，灯表现为一闪一闪，如果机器正在定位，对应的灯也为闪烁。当然这需要结合整体的程序才能完全理解。一般而言，开发产品做程序时先编写主要功能，并进行调试，一些次要功能可最后添加。
下面的程序是以查询方式执行的，可以发现里面用了巧妙的方法避免查询引起的延迟。
定义循环变量i。
如果红外遥控没有按键按下，就进入面板上键盘按下与否的判断程序。
通过判断K1、K2、K3、K4是否都是高电平来了解是否有按键按下。如果是，则进一步判断keytag标志是否为1，这是为了防止持续按一个按键重复执行动作。Keytag表示当一个按键按下后置位，松开后清零。如果是持续按的，就退出，不再执行下面的程序。
如果按键都是松开的，则清零keytag标志，并返回。
延迟时间20ms，应对键盘的弹簧片抖动。
延迟大约20ms后，如果发现键都松开了，说明是干扰导致的，不是真正地按下键。这种情况在键盘线比较长或者干扰大的场合经常发生，为了产品的稳定性，在软件上需要进行抗干扰设计。
如果确实是按下键，置键盘按下标志。
如果目前面板上的键或者遥控器上的键有按下，继续执行。
如果按下了S1按键，或者在遥控器上按了停止按钮，执行以下程序。
pgm_style= =0表示停止，pgm_style= =1表示模式1，pgm_style= =1表示模式2，如果目前不是停止状态，则一定是运行状态。从运行状态进入到停止状态需要让电动机运转到定位处，这样才可以把脚从按摩器中取出。
运行标志run_tag清零，pgm_style清零，加热变量heat_var清零，此为停止的状态。
如果按了S2按键，或者遥控器上的加热键按下过，则加热变量增加1，0表示不加热，1表示低温，2表示高温。
如果按了S3按键，或者遥控器上的模式按钮按下过，则模式加1，0表示停止，1表示模式1，2表示模式2。
如果刚刚开机，则进行定位。
如果按了S4按键，或者遥控器上的速度按键按下过，则速度变量加1，0表示慢速，1表示中速，2表示快速。
蜂鸣器叫一下，提示用户。
清零遥控按键标志。
注意，以下程序为了理解方便，对原始程序进行了适当的删减，主要是涉及延迟的事项。程序的按钮为查询方式，所以如果执行以下程序时按下按钮，将无法响应，因此在原始程序的延迟中添加了对按钮的查询，并且一旦发现按钮按下，则立刻退出并执行按钮程序。由于查询按钮用时很短，因此不会对延迟产生大的影响。
定义循环变量。
速度有两个变量，speed表示当前设置的速度，speed_bak是对原来的速度进行备份。
以下节拍循环运行10次。
内循环对应断续模式节拍表（见表2-1）的第3列。
对应断续模式节拍表的1～11项的(1,2)、(3,4)、(5,6)、(7,8)、(9,10)、(11,12)，每一对的执行都相同，因此循环6次重复执行。
speed恢复初始设置，也就是正常运行的速度。
按照表2-1中序号1的要求延迟。
按照表2-1中序号1的要求，速度设置为0。
按照表2-1中序号1的要求延迟。
按照表2-1中序号2的要求循环13次。
速度恢复为初始值。
按照表2-1中序号2的要求，速度设置为0。
按照表2-1中序号2的要求延迟。
执行表2-1中序号3～11。
延迟需要查表，因为延迟节拍的要求都放在延迟表格中，在程序的开头有相关全局定义如下：
恢复速度为初始值。
延迟，按照索引查表。
整个模式运行完毕。
关闭加热，停止电动机运转。
定位程序如下：
定位程序的作用是模拟计数变量，实现长时间的计数。
速度下降为最低挡。
清零定时器0。
如果槽形光耦没有被遮光板挡住。
每当定时器0的TH0达到120的时候，清零自己，并且cnt增加，用此方法实现cnt的增加。
如果cnt超过150，则退出。这用于万一槽形光耦的遮光板出现故障（经常发生折断），可自动停止。
当遮光板进入的时候，延迟，防止干扰。
清零TH0。
重置cnt为1。
只要遮光板在槽形光耦中就运行以下程序。
每当定时器0的TH0达到120的时候，清零自己，并且cnt增加，用此方法实现cnt的增加。
如果cnt超过150，则退出。这用于万一槽形光耦的遮光板出现故障（螺钉滑落，遮光板一直在槽形光耦中），可自动停止。
本程序首先是键盘处理，读取按了哪个键，然后对显示面板上的LED进行点灯，接着按照加热选择设置电热丝的PWM数值，最后按照电动机运转选择模式设置电动机运转的PWM数据。
扫描键盘。
如果目前是停止标志，
则加热清零。
速度清零。
根据加热变量处理。
如果不用加热。
则电热丝的PWM参数hot设置为0。
高温对应的发光指示灯亮。
低温对应的发光指示灯亮。
如果运行的电动机工作模式为0，则停止标志清零，表示停止。
电热丝的PWM参数hot设置为MID_HOT。
高温对应的发光指示灯灭。
低温对应的发光指示灯亮。
运行标志置位。
电热丝的PWM参数hot设置为HIGH _HOT。
高温对应的发光指示灯亮。
低温对应的发光指示灯灭。
运行标志置位。
根据运行电动机模式选择。
电动机停止模式。
间断模式指示灯灭。
持续模式指示灯灭。
低速指示灯灭。
中速指示灯灭。
高速指示灯灭。
如果加热变量为0，则停止标志清零。这种情况是电动机可以不转，仅电热丝加热，但当电热丝停止加热时，运行进入停止状态。
间断模式。
间断模式指示灯亮。
持续模式指示灯灭。
运行标志置位。
电动机持续运转模式。
间断模式指示灯灭。
持续模式指示灯亮。
运行标志置位。
如果电动机运转模式不是停止，
则根据转速变量选择。
低速。
低速指示灯亮。
中速指示灯灭。
高速度指示灯灭。
电动机速度PWM设置数值为SLOW。
中速情况。
低速指示灯灭。
中速指示灯亮。
高速指示灯灭。
速度PWM设置数值为MID。
高速情况。
低速指示灯灭。
中速指示灯灭。
高速度指示灯亮。
速度PWM设置数值为FAST。
主函数main如下：
定义长整型i。
初始化P1口配置寄存器，对输入/输出进行设置。
初始化P3口配置寄存器。
设置I/O的初始状态。
蜂鸣器响一下。
电动机速度为0。
初始化定时器配置。
定时器1初始化。
定时器0中断允许。
外中断允许。
开中断。
调主控制函数。
如果用户设置为停止，
则电动机和加热停止。
定位标志清零。
根据电动机模式选择。
不运转情况。
间断模式。
调间断模式子程序。
持续模式。
延迟。
软件计数器i增加。
当i达到97的时候，
清零i。
清零加热变量。
电动机停止，面板显示停止LED。
至此，足疗机的设计介绍完毕。
从第3章开始，将在本章的基础上更加深入一步，介绍乒乓自动发球机的设计。乒乓自动发球机也叫乒乓陪练机，可以在一个人的情况下和机器打乒乓球。