基于51单片机秒表的程序的设计[1]
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基于51单片机秒表的程序设计
1.设计目的:
(1)利用单片机定时器中断和定时器计数方式实现秒、分定时。
(2)通过LED显示程序的调整,熟悉8155与8051,8155与LED的接口技术,熟悉LED动态显示的控制过程。
(3)通过键盘程序的调整,熟悉8155与矩阵式键盘的接口技术,熟悉键盘扫描原理。
(4)通过阅读和调试简易秒表整体程序,学会如何编制含LED动态显示、键盘扫描和定时器中断等多种功能的综合程序,初步体会大型程序的编制和调试技巧。
2.设计步骤与要求
(1)要求:以8位LED右边2位显示秒,左边6位显示0,实现秒表计时显示。以4×4矩阵键盘的KE0、KE1、KE2等3键分别实现启动、停止、清零等功能。
(2)方法:用单片机定时器T0中断方式,实现1秒定时;利用单片机定时器1方式3计数,实现60秒计数。用动态显示方式实现秒表计时显示,用键盘扫描方式取得KE0、KE1、KE2的键值,用键盘处理程序实现秒表的启动、停止、清零等功能。
(3)软件设计:软件整体设计思路是以键盘扫描和键盘处理作为主程序,LED动态显示作为子程序。二者间的联系是:主程序查询有无按键,无按键时,调用二次LED动态显示子程序(约延时8ms)后再回到按键查询状态,不断循环;有按键时,LED动态显示子程序作为按键防抖延时被连续调用二次(约延时16ms),待按键处理程序执行完后,再回到按键查询状态,同时兼顾了按键扫描取值的准确性和LED动态显示的稳定性。秒定时采用定时器T0中断方式进行,60秒计数由定时器1采用方式3完成,中断及计数的开启与关闭受控于按键处理程序。由上述设计思路可设计出软件流程图如图1.1所示。
(5)程序编制:编程时置KE0键为“启动”,置KE1键为“停止”,置KE2键为“清零”,因按键较少,在处理按键值时未采用散转指令“JMP”,而是采用条件转移指令“CJNE”,每条指令后紧跟着一条无条件跳转指令“AJMP”,转至相应的按键处理程序,如不是上述3个按键值则
跳回按键查询状态。8位LED显示的数据由显示缓冲区30H~37H单元中的数据决定,顺序是从左至右,动态显示时,每位显示持续时间为1ms,1ms延时由软件实现,8位显示约耗时8ms。主程序、按键查询子程序采用第0组工作寄存器,显示子程序采用第1组工作寄存器。1秒定时采用定时器T0方式1中断,每50ms中断一次,用21H做50 ms计数单元,每20次为一个循环,计满20次,60秒计数单元(20H)计数1次。60秒计数采用定时器T1方式2计数,计数脉冲采用软件置位、复位P3.5口的方法实现,用20H单元做60秒计数单元,如定时器T1溢出,则20H单元被清零,20H单元的数据采用十进制计数,该数据被拆成个位和十位两个数据后分别送至显示缓冲区的30H、31H单元。
按照上述思路可编制源程序如下:
ORG 0000H
AJMP M AIN
ORG 000BH
AJMP CONT
;主程序
;――――――――――初始化程序―――――――――――
MAIN:MOV TMOD,#61H ;置T0方式1定时,T1方式2计数
MOV TH0,#3CH ;T0置初值
MOV TL0,#0B0H
MOV TH1,#0C4H ;T1置初值
MOV TL1,#0C4H
MOV DPTR,#4400H ;8155控制口地址送DPTR
MOV A,#43H ;设置8155工作方式字
MOVX DPTR,A ;设置PA、PB口输出,PC口输入
MOV 20H,#00H ;60秒计数单元置初值
MOV 21H,#14H ;50ms计数单元置初值
MOV SP,#3FH ;堆栈指针置初值
MOV R2,#08H ;LED待显示位数送R2
MOV R0,#30H ;显示缓冲区首址送R0
STAR:MOV R0,#00H ;显示缓冲区清零
INC R0
DJNZ R2,STAR
CLR A ;累加器清零;―――――――――――键盘查询程序――――――――――
KEY:ACALL KS ;调按键查询子程序判是否有键按下
JNZ K1 ;有键按下转移
ACALL DISP ;无键按下,调显示子程序延时
AJMP KEY ;继续查询按键
;―――――――――――键盘扫描程序――――――――――
K1:ACALL DISP ;键盘去抖延时
ACALL DISP
ACALL KS ;再次判别是否有键按下
JNZ K2 ;有键按下转移
AJMP KEY ;无按键,误读,继续查询按键
K2: MOV R3,#0FEH ;首列扫描字送R3
MOV R4,#00H ;首列号送R4
K3:MOV DPTR,#4401H ;PA口地址送DPTR,开始列扫描
MOV A,R3
MOVX DPTR,A ;列扫描字送PA口
INC DPTR ;指向PC口
INC DPTR
MOVX A,DPTR ;读取行扫描值
JB ACC.0,L1 ;第0行无键按下,转查第1行
MOV A,#00H ;第0行有键按下,行首键号送A
AJMP LK ;转求键号
L1:JB ACC.1,L2 ;第1行无键按下,转查第2行
MOV A,#08H ;第1行有键按下,行首键号送A
AJMP LK ;转求键号
L2:JB ACC.2,L3 ;第2行无键按下,转查第3行
MOV A,#10H ;第2行有键按下,行首键号送A
AJMP LK ;转求键号
L3:JB ACC.3,NEXT ;第3行无键按下,转查下一列
MOV A,#18H ;第3行有键按下,行首键号送A AJMP L K