单片机实验——秒表 (详细步骤)

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
主程序
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。