单片机实验——秒表--(详细步骤).doc

简易秒表制作
1子情境内容：制作简易秒表，利用按键构成键盘实现秒表的启动、停止与复位,利用LED数码管显示时间。
2 子情境目标：
(1）通过简易秒表的制作，进一步熟悉LED数码管与单片机的接口电路
（2）学习定时/计数器、中断技术的综合运用并会使用简易键盘
3 知识点链接
独立式按键的使用：图5－49为按键与单片机的连接图。
机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定时间的触点机械抖动,然后其触点才稳定下来.其抖动过程如图5—50所示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5~10ms。
在触点抖动期间检测按键的通与断状态,可能导致判断出错。即按键一次按下或释放被错误地认为是多次操作，这种情况是不允许出现的。为了克服按键触点机械抖动所致的检测误判，必须采取去抖动措施，可从硬件、软件两方面予以考虑。本子情境中采用软件去抖。
图按键与单片机连接图 图按键被按下时电压的变化
4 任务步骤
4．1 步骤一：PROTEUS电路设计,简易秒表的原理图如图5－51所示。
1、选取元器件
①单片机:AT89C51
②两位共阴极蓝色数码管：7SEG—MPX2-CC—BLUE
③排阻：RESPACK-8
④按钮：BUTTON
2、放置元器件、放置电源和地、连线、元器件属性设置
简易秒表的原理图如图5－51所示，整个电路设计操作都在ISIS平台中进行。与子情景3相似,故不详述.
图简易秒表的原理图
4．2 步骤二：源程序设计与目标代码文件生成
（1)程序流程图
开始
位,变量,数组,子程序声明

主程序
启动键是否按下?
no
yes
按键防抖
停止键是否按下?
no
yes
复位键是否按下?
no
yes
按键防抖
按键防抖
开定时器
关定时器

秒表清零
是否到20次50ms`?
no
yes
秒表清零
数码管显示

是否到60秒`?
秒加1
yes
no

图5－52 秒表流程图
（2）源程序设计
＃include<reg52。h〉
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit key1=P3^0; //定义"启动"按钮
sbit key2=P3^1； //定义"停止"按钮
sbit key3=P3^2; //定义”复位"按钮
uchar temp，aa,shi,ge；
uchar code table[］={
0x3f,0x06，0x5b,0x4f,
0x66，0x6d,0x7d，0x07，
0x7f,0x6f,0x77,0x7c，
0x39，0x5e,0x79,0x71｝； //共阴极数码管编码
void display(uchar shi,uchar ge)； //声明显示子函数
void delay(uint z）； //声明延时子函数
void init(）; //声明初始化函数
void main()
{
init（）； //调用初始化子程序
while（1)
｛
if(key1==0) //检测"启动"按钮是否按下
{
delay（10); //延时去抖动
if(key1==0） //再次检测"启动”按钮是否按下
｛
while（！key1)； //松手检测,若按键没有释放,key1始终为0,那么！key1始终为1，程序就一直停在此while语句处
TR0=1; //启动定时器开始工作
｝
｝
if（key2==0） //检测”停止”按钮是否按下
{
delay(10)； //延时去抖动
if(key2==0) //再次检测"停止"按钮是否按下
｛
while(!key2）； //松手检测
TR0=0； //关闭定时器
}
}
if（key3==0） //检测"复位”按钮是否按下
{
delay(10）; //延时去抖动
if(key3==0） //再次检测”复位”按钮是否按下
｛
while(！key3); //松手检测
temp=0； //将变量temp的值清零
shi=0; //将十位清零
ge=0； //将个位清零
TR0=0; //关闭定时器
｝
｝
display(shi，ge）; //调用显示子函数
}
｝
void delay(uint z) //延时子函数
｛
uint x,y；
for（x=z;x〉0;x—-)
for(y=110;y>0；y-—）；
｝
void display(uchar shi,uchar ge） //显示子程序
｛
P2=0xbf;
P0=table［shi］;
delay（10）；
P2=0x7f；
P0=table［ge]；
delay（10)； //使用动态扫描的方法实现数码管显示
｝
void init（) //初始化子程序
｛
temp=0；
TMOD=0x01； //使用定时器T0的方式1
TH0=（65536—50000)/256;
TL0=(65536-50000)％256； //定时50ms中断一次
EA=1; //中断总允许
ET0=1; //允许定时器T0中断
｝
void timer0() interrupt 1
{
TH0=（65536—50000)/256；//重新赋初值
TL0=（65536—50000)%256；
aa++; //中断一次变量aa的值加1
if（aa==20） //中断20次后，定时时间为20＊50ms=1000ms=1s,将变量temp的值加1
{
aa=0；
temp++;
if（temp==60) //秒表到达60s后回零
｛
temp=0；
｝
shi=temp%100/10；
ge=temp%10; //分离个位和十位
}
}
4．3 步骤三：PROTEUS仿真
加载目标代码文件，双击编辑窗口的AT89C51器件，在弹出属性编辑对话框Program File一栏中单击打开按钮，出现文件浏览对话框，找到miaobiao.hex文件，单击“打开”按钮，完成添加文件。单击按钮，启动仿真，仿真运行片段如图所示。
按下“启动”按钮后，秒表开始计时，如图所示.
按下“停止”按钮,秒表停止计时。
按下“复位”按钮，秒表回到最初始的状态,如图所示。
图按下“启动”按钮后秒表开始计时
图按下“复位”按钮后，秒表回到最初始的状态
5 扩展练习
此子情境设计的秒表只能显示两位整数，如果要记录110跨栏12:88秒的成绩，则必须再增加两位数码管来显示小数位。想想硬件和软件应该做如何改动。