89C51单片机最小系统设计(电子时钟秒表按键计数的单片机设计).doc
,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P0.0P0.7输出到七段数码显示管（5） 由P2.0P2.3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<Reg51.h>sbit key0=P10; sbit key1=P11; /定义key0，key1接口unsigned char flag,con,mcount; /flag为计数到一秒时给时钟发的信号unsigned char count = 0; unsigned char seccount =0; /作为时钟的秒的计量单位unsigned char hour = 0; /时钟的时unsigned char min = 0; /时钟的分unsigned char sec = 0; /时钟的秒unsigned char keypress0,keypress1,mode,ms,s,ss,start;unsigned char 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 unsigned char controlnum=0x08,0x04,0x02,0x01; /控制四个数码管显示 unsigned char DisplayBuff=0x00, 0x00, 0x00, 0x00; /每个数码管的值 void display_state(); /数码管显示子程序void keyscan(); /键盘扫描子程序void timer(); /秒表子程序unsigned char count1,flag1,t_adjust=0,tm_adjust=0;unsigned charbKey0Pressed = 0, bKey1Pressed = 0;unsigned char ucStatus = 0;void main() TMOD = 0x01; /定时器0工作在模式1，GATE=0，C/t=0,16位模 TH0= (216-5000)/256;/定时器0 预存值， TL0= (216-5000)%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void Display() interrupt 1 TH0 = (216-5000)/256; TL0 = (216-5000)%256; seccount +; mcount +; keypress0+; keypress1+; P2=0x00; /P2口先清零 P0 = DisplaynumDisplayBuffcount; /P0口输出 P2 = controlnumcount; /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 /void display_state() if(mode = 0) /时钟模式，显示时间 DisplayBuff0 = hour/10; DisplayBuff1 = (hour%10)+10; /“+10”是为了显示加点的数字 DisplayBuff2 = min/10; DisplayBuff3 = min%10; if(mode = 1) /秒表模式，显示秒表 DisplayBuff0 = ss +10; /“+10”是为了显示加点的数字 DisplayBuff1 = s/10; DisplayBuff2 = (s%10)+10; DisplayBuff3 = ms; if(mode = 2) / 计数器模式，显示计数 DisplayBuff0 = count1/1000; /千位 DisplayBuff1 = (count1-(count1/1000)*1000)/100; /百位 DisplayBuff2 = (count1-(count1/100)*100)/10; /十位 DisplayBuff3 = count1%10; /个位 if(mode=3) /显示时钟的秒， DisplayBuff0 = 20; /第一位不显示 DisplayBuff1 = 21; /第二位显示一个点 DisplayBuff2 = sec/10;/显示秒的十位 DisplayBuff3 = sec%10;/显示秒的个位 /*/ /键盘扫描子程序/*/void keyscan() 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; else if(ucStatus = 0x00) ucStatus = 0x01; mode = 1; /秒表模式 else if(ucStatus = 0x01) ucStatus = 0x02; mode = 2; /计数模式 else if(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; else if(keypress1 < 120) 如果是短按 switch (t_adjust) case 1: /调整分 min+; sec = 0; if(min = 60) min = 0; break; case 2: /调整时 hour + ; sec = 0; if(hour = 24) hour = 0; break; default:break; else if(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 else if(keypress1>200) /长按 start=1; /秒表清零 void timer() /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/ void it0(void) interrupt 0 using 1 /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; void it2(void) interrupt 2 using 2 /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
