基于 52 单片机的数字秒表设计

2025-1-3 09:08

   在《单片机技术及应用》课程学习里，基于 52 单片机的数字秒表设计是一个极具代表性的实践项目。下面我将详细分享其设计过程。

一、硬件设计

      该数字秒表以 STC89C52 单片机为核心。其硬件主要包括：

• 显示模块：采用四位共阴极数码管，用于显示秒表的计时数值。通过单片机的 P0 口作为数据输出口，P2 口的部分引脚作为位选信号控制端。

• 按键模块：设置三个按键，分别为开始/暂停键、复位键以及功能切换键。这些按键连接到单片机的 P3 口，通过检测不同引脚的电平变化来确定按键动作。

二、软件设计

以下是核心代码片段：
#include <reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

// 数码管段选码表，用于显示 0 - 9 数字
uchar code table[] = {0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F};
uchar dispbuf[4];  // 存放要显示的四位数字
uint count = 0; // 计时计数变量
uchar keyvalue; // 存储按键值

// 延时函数
void delay(uint xms) {
uint i, j;
for(i = xms; i > 0; i--)
      for(j = 110; j > 0; j--);
}

// 数码管显示函数
void display() {
uchar i;
for(i = 0; i < 4; i++) {
      P2 = (0x01 << i);  // 位选
      P0 = table[dispbuf[i]];  // 段选
      delay(5);
}
}

// 按键扫描函数
uchar keyscan() {
uchar temp;
P3 = 0xff;
if((P3 & 0x01) == 0) {  // 开始/暂停键
      delay(10);
      if((P3 & 0x01) == 0) {
         temp = 1;
         while((P3 & 0x01) == 0);
      }
} else if((P3 & 0x02) == 0) {  // 复位键
      delay(10);
      if((P3 & 0x02) == 0) {
         temp = 2;
         while((P3 & 0x02) == 0);
      }
} else if((P3 & 0x04) == 0) {  // 功能切换键
      delay(10);
      if((P3 & 0x04) == 0) {
         temp = 3;
         while((P3 & 0x04) == 0);
      }
} else {
      temp = 0;
}
return temp;
}

// 秒表计时函数
void timer0() interrupt 1 {
TH0 = (65536 - 50000) / 256;  // 定时 50ms
TL0 = (65536 - 50000) % 256;
count++;
if(count == 20) {  // 满 1s
      count = 0;
      // 秒位加 1 并处理进位等逻辑
      dispbuf[3]++;
      if(dispbuf[3] == 10) {
         dispbuf[3] = 0;
         dispbuf[2]++;
         if(dispbuf[2] == 6) {
            dispbuf[2] = 0;
            dispbuf[1]++;
            if(dispbuf[1] == 10) {
                  dispbuf[1] = 0;
                  dispbuf[0]++;
            }
         }
      }
}
}

void main() {
TMOD = 0x01;  // 定时器 0 工作模式 1
TH0 = (65536 - 50000) / 256;
TL0 = (65536 - 50000) % 256;
EA = 1;  // 开总中断
ET0 = 1;  // 开定时器 0 中断
TR0 = 0;  // 初始定时器 0 关闭
while(1) {
      keyvalue = keyscan();
      if(keyvalue == 1) {  // 开始/暂停键处理
         TR0 = ~TR0;
      } else if(keyvalue == 2) {  // 复位键处理
         count = 0;
         dispbuf[0] = 0;
         dispbuf[1] = 0;
         dispbuf[2] = 0;
         dispbuf[3] = 0;
         TR0 = 0;
      }
      display();
}
}
   在软件设计中，定时器 0 用于产生 50ms 的定时中断，在中断服务程序中实现秒表的计时逻辑。按键扫描函数不断检测按键动作，并根据不同按键执行相应操作，如开始/暂停计时、复位秒表等。数码管显示函数则负责将计时数值实时显示在数码管上。
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原文链接：https://blog.csdn.net/2401_89506636/article/details/144332767

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