89C51单片机最小系统设计电子时钟秒表按键计数地单片机设计.docx
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89C51单片机最小系统设计电子时钟秒表按键计数地单片机设计
一、电子时钟、秒表和计数器的设计
1、实现的功能:
1)有key0,key1两个功能按键,复位后,数码管会默认显示时钟模式HH.MM。
(HH表示小时,MM表示分钟),
key0短按一次就进入到了秒表模式,数码管显示格式S.SS.S,(分别表示百秒,秒,毫秒)
key0再短按一次就进入到了计数器模式,数码管显示格式CCCC(分别为千位百位十位个位)。
key0再短按一次,又进入到了时钟显示模式,就这样由key0控制模式的转换。
2)有RST复位键,本身电路设计有上电自动复位功能,按下RST后,电路复位。
3)有ckey0,ckey1两个计数按键,按下ckey0,计数加一,按下ckey1,计数减一。
4)电子时钟和秒表时间计时方法是采用89S52内部计时器0的一种工作方式(详见后面的代码分析),通过计时器0中断来控制时间的运行。
5)计数器是采用外部中断0和外部中断1这两个外部中断实现加1和减1的操作。
(1)电子时钟模式:
(以下“长按”表示按下按键的时间大于1秒,“短按”表示按下的时间小于0.7秒)
1)长按key1一次,会进入到调整分钟的模式,短按key1一次,分钟会加一。
第二次长按key1,会进入到调整小时的模式,短按key1一次,小时加一。
第三次长按key1,重新回到时钟显示模式,这时再短按key1,时间不会变化
2)长按key0一次,会进入到显示秒的模式
(2)秒表模式:
1)由key0控制进入秒表模式后,短按key1一次,秒表计时开始,再短按key1一次计时结束
2)长按key1一次,秒表清零
(3)计数器模式
1)按ckey0一下,计数加一,数码管相应的显示的数值加一,
按ckey1一下,计数减一,数码管相应的显示的数值减一,
由于数码管的位数限制,最大只能显示到9999,此时按下ckey0无反应;考虑到
实际计数功能,没有设置负数,所以最小显示0000,这时按下ckey1,无反应。
2)长按key1一次计数器清零。
2、电路原理图
(1)使用片内振荡器
(2)具有上电复位和手动复位两个功能
(3)key0,key1分别接P1.0和P1.1引脚
(4)由P0.0~P0.7输出到七段数码显示管
(5)由P2.0~P2.3接三极管,驱动共阳七段数码显示管
(6)ckey0,ckey1接P3.2和P3.3两个引脚,为两个外部中断
4.电路焊接实物图
(1)正面
(2)反面:
由于显影、腐蚀过程做得不好,导致电路板过度腐蚀,但是经过修改之后,电路可以正常运行,并无大碍,只是不美观。
(4)电路板工作时。
此时为显示时钟的秒
显示时钟
显示秒表
显示计数器
5、程序设计分析
(1)程序代码
#include
sbitkey0=P1^0;
sbitkey1=P1^1;//定义key0,key1接口
unsignedcharflag,con,mcount;//flag为计数到一秒时给时钟发的信号
unsignedcharcount=0;
unsignedcharseccount=0;//作为时钟的秒的计量单位
unsignedcharhour=0;//时钟的时
unsignedcharmin=0;//时钟的分
unsignedcharsec=0;//时钟的秒
unsignedcharkeypress0,keypress1,mode,ms,s,ss,start;
unsignedchar
Displaynum[]={0x14,0xd7,0x4c,0x45,0x87,0x25,0x24,0x57,0x04,0x05,0x10,0xd3,0x48,0x41,0x83,0x21,0x20,0x53,0x00,0x01,0xff,0xfb};
//数码管十六进制译码表
unsignedcharcontrolnum[]={0x08,0x04,0x02,0x01};//控制四个数码管显示
unsignedcharDisplayBuff[]={0x00,0x00,0x00,0x00};//每个数码管的值
voiddisplay_state();//数码管显示子程序
voidkeyscan();//键盘扫描子程序
voidtimer();//秒表子程序
unsignedcharcount1,flag1,t_adjust=0,tm_adjust=0;
unsignedcharbKey0Pressed=0,bKey1Pressed=0;
unsignedcharucStatus=0;
voidmain()
{
TMOD=0x01;//定时器0工作在模式1,GATE=0,C/t=0,16位模
TH0=(2^16-5000)/256;//定时器0预存值,
TL0=(2^16-5000)%256;
TR0=1;//定时器0启动
ET0=1;//定时器中断0允许
EA=1;//开中断
IT0=1;//外部中断0下降沿触发
IT1=1;//外部中断1下降沿触发
EX0=1;//外部中断0允许
EX1=1;//外部中断1允许
PX1=1;//外部中断1为高优先级中断
while
(1)//死循环,
{
if(flag==1)//时钟显示
{
flag=0;
sec++;
if(sec==60)
{sec=0;
min++;
if(min==60)
{min=0;
hour++;
if(hour==24)
{
hour=0;
}
}
}
}
display_state();
keyscan();
timer();
}
}
//////////////////////////////////ISR中断服务程序,每5ms产生一个定时器0中断
voidDisplay()interrupt1
{
TH0=(2^16-5000)/256;
TL0=(2^16-5000)%256;
seccount++;
mcount++;
keypress0++;
keypress1++;
P2=0x00;//P2口先清零
P0=Displaynum[DisplayBuff[count]];//P0口输出
P2=controlnum[count];//P2口输出
count++;
if(count==4)
count=0;
if(seccount==200)//200*5ms=1s
{seccount=0;
flag=1;//每过1秒给时钟信号加一秒
}
}
///////////////////////////////////////////
voiddisplay_state()
{
if(mode==0)//时钟模式,显示时间
{
DisplayBuff[0]=hour/10;
DisplayBuff[1]=(hour%10)+10;//“+10”是为了显示加点的数字
DisplayBuff[2]=min/10;
DisplayBuff[3]=min%10;
}
if(mode==1)//秒表模式,显示秒表
{
DisplayBuff[0]=ss+10;//“+10”是为了显示加点的数字
DisplayBuff[1]=s/10;
DisplayBuff[2]=(s%10)+10;
DisplayBuff[3]=ms;
}
if(mode==2)//计数器模式,显示计数
{
DisplayBuff[0]=count1/1000;//千位
DisplayBuff[1]=(count1-(count1/1000)*1000)/100;//百位
DisplayBuff[2]=(count1-(count1/100)*100)/10;//十位
DisplayBuff[3]=count1%10;//个位
}
if(mode==3)//显示时钟的秒,
{
DisplayBuff[0]=20;//第一位不显示
DisplayBuff[1]=21;//第二位显示一个点
DisplayBuff[2]=sec/10;//显示秒的十位
DisplayBuff[3]=sec%10;//显示秒的个位
}
}
//**************//
//键盘扫描子程序//
//**************//
voidkeyscan()
{
if(!
key0&&bKey0Pressed==0)//检测到key0按下
{
keypress0=0;
bKey0Pressed=1;//防止重入此判断
while(!
key0);//如果没放开,就等下去
}
if(key0&&bKey0Pressed==1)//检测到key0放开
{
bKey0Pressed=0;//防止重入此判断
if(keypress0<120)//如果是短按
{
if(ucStatus==0x02)
{
ucStatus=0x00;
mode=0;//时钟模式
t_adjust=0;
}
elseif(ucStatus==0x00)
{
ucStatus=0x01;
mode=1;//秒表模式
}
elseif(ucStatus==0x01)
{
ucStatus=0x02;
mode=2;//计数模式
}
}
elseif(keypress0>200)//如果是长按
mode=3;//显示时钟的秒的模式
}
////////////////////////////////
if(mode==0)//进入时钟模式后
{
if(!
key1&&(bKey1Pressed==0))
{keypress1=0;
bKey1Pressed=1;
while(!
key1);
}
if(key1&&(bKey1Pressed==1))
{
bKey1Pressed=0;
if(keypress1>=200)//如果是长按
{
t_adjust++;
if(t_adjust==3)
t_adjust=0;
}
elseif(keypress1<120)如果是短按
switch(t_adjust)
{
case1:
{//调整分
min++;
sec=0;
if(min==60)
min=0;
}
break;
case2:
{//调整时
hour++;
sec=0;
if(hour==24)
hour=0;
}
break;
default:
break;
}
}
}
elseif(mode==1)//进入秒表模式
{
if(!
key1&&bKey1Pressed==0)
{
keypress1=0;
bKey1Pressed=1;
while(!
key1);
}
if(key1&&bKey1Pressed==1)
{
bKey1Pressed=0;
if(keypress1<120)//短按
{
if(flag1==0){start=2;flag1=1;}//start=2代表秒表开始计时
else{start=0;flag1=0;}//start=0,秒表停止计时
}
elseif(keypress1>200)//长按
start=1;//秒表清零
}
}
}
voidtimer()//秒表子程序
{
if(mode==1)//进入秒表模式才执行
{
if(start==1)//清零
{
ms=0;
s=0;
ss=0;
mcount=0;
}
if(start==2)//秒表开始计时
{
if(mcount==20)//20*5ms=0.1s
{
mcount=0;
ms++;
if(ms==10)//10*0.1s=1s,s++
{ms=0;
s++;
if(s==100)//100s
{s=0;
ss++;
if(ss==10)
{ss=0;
s=0;
ms=0;
}
}
}
}
}
if(start==0);//秒表停止
}
}
//////////////////////
voidit0(void)interrupt0using1//外部中断0服务程序
{
if(mode==2)//只有在计数模式才执行
{
count1++;//每响应一次,计数加一
if(count1==10000)//超出四位时,不能再加
count1=9999;
}
}
voidit2(void)interrupt2using2//外部中断0服务程序
{
if(mode==2)//只有在计数模式才执行
{
if(count1!
=0)
{count1--;}//计数减一,不显示负数,当减到零时便不能再减
}
}
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