基于51单片机秒表的程序设计

1、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44矩阵键盘的ke0、ke1、ke2等3键分别实现启动、停止、清零等

2、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

3、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30h37h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

4、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 ajmpmain org000b

5、h ajmpcont ；主程序 ；初始化程序main：movtmod，#61h ；置t0方式1定时，t1方式2计数 movth0，#3ch；t0置初值 movtl0，#0b0h movth1，#0c4h；t1置初值 movtl1，#0c4h movdptr，#4400h ；8155控制口地址送dptr mova，#43h ；设置8155工作方式字 movxdptr，a；设置pa、pb口输出，pc口输入 mov20h，#00h；60秒计数单元置初值 mov21h，#14h ；50ms计数单元置初值 movsp，#3fh；堆栈指针置初值 movr2，#08h；led待显示位数送r2 movr0，#

6、30h ；显示缓冲区首址送r0 star：movr0，#00h；显示缓冲区清零 incr0 djnzr2，star clra ；累加器清零 ；键盘查询程序 key： acallks；调按键查询子程序判是否有键按下 jnzk1 ；有键按下转移 acalldisp；无键按下，调显示子程序延时 ajmpkey ；继续查询按键 ；键盘扫描程序 k1： acalldisp；键盘去抖延时 acalldisp acallks ；再次判别是否有键按下 jnzk2 ；有键按下转移 ajmpkey ；无按键，误读，继续查询按键 k2: movr3，#0feh；首列扫描字送r3 movr4，#00h；首列号送r4

7、k3： movdptr，#4401h；pa口地址送dptr，开始列扫描 mova，r3 movxdptr，a；列扫描字送pa口 incdptr ；指向pc口 incdptr movxa，dptr；读取行扫描值 jbacc.0，l1；第0行无键按下，转查第1行 mova，#00h；第0行有键按下，行首键号送a ajmplk ；转求键号 l1： jbacc.1，l2；第1行无键按下，转查第2行 mova，#08h；第1行有键按下，行首键号送a ajmplk ；转求键号 l2： jbacc.2，l3；第2行无键按下，转查第3行 mova，#10h；第2行有键按下，行首键号送a ajmplk；转求键号

8、 l3： jbacc.3，next；第3行无键按下，转查下一列 mova，#18h ；第3行有键按下，行首键号送a ajmplk lk： adda，r4；形成键码送a pushacc；键码入栈保护 k4： acalldisp acallks；等待键释放 jnzk4 ；未释放，等待 popacc ；键释放，弹栈送a ajmppr；转键盘处理程序 next：incr4 ；修改列号 mova，r3 jnbacc.3，key；4列扫描完返回按键查询状态 rla；未扫描完，改为下列扫描字 movr3，a；扫描字暂存r3 ajmpk3；转列扫描程序 ；键盘处理程序 pr： cjnea，#00h，pr01；

9、不是ke0键码，转ke1键 ajmpke0；转ke0键处理程序 pr01：cjnea，#01h，pr02；不是ke1键码，转ke2键 ajmpke1；转ke1键处理程序 pr02：cjnea，#02h，pr03；不是ke2键码，返回按键查询 ajmpke2；转ke2键处理程序 pr03：ajmpkey ke0： setbtr0；启动定时器t0 setbtr1；启动定时器t1 setbet0；允许定时器t0中断 setbea；开中断 ajmpkey ；返回键盘查询状态 ke1： clrea；关中断 clret0；禁止定时器t0中断 clrtr1；关定时器t1 clrtr0；关定时器t0 ajmp

10、key ke2： clrea ；关中断 ajmpmain；返回主程序进行初始化 ；按键查询子程序 ks： movdptr，#4401h ；置8155pa口地址 mova，#00h movxdptr，a；全扫描字#00h送pa口 incdptr ；指向pc口 incdptr movxa，dptr；读入pc口状态 cpla ；变正逻辑，高电平表示有键按下 anla，#0fh ；屏蔽高4位 ret ；返回，a0表示有键按下 ；led动态显示子程序 disp：pushacc；a入栈保护 setbrs0；保护第0组工作寄存器,启用第1组工作寄存器 movr2，#08h ；led待显示位数送r2 movr

11、1，#00h；设定显示时间 movr3，#7fh；选中最右端led movr0，#30h；显示缓冲区首址送r0 mova，r0；秒显示个位送a disp1：movdptr，#tab；指向字形表首址 movca，a+dptr；查表取得字形码 movdptr，#4402h；指向8155pb口（段码口） movxdptr，a；字形码送pb口 mova，r3 ；取位选字 movdptr，#4401h；指向8155pa口（位选口） movxdptr，a；位码送pa口 djnzr1，$；延时0.5ms djnzr1，$；延时0.5ms rra；位选字移位 movr3，a；移位后的位选字送r3 incr0

12、；指向下一位缓冲区地址 mova，r0；缓冲区数据送a djnzr2，disp1；未扫描完，继续循环 clrrs0 ；恢复第0组工作寄存器 popacc ；a弹栈，恢复现场 ret tab：db3fh，06h，5bh，4fh，66h；共阴极led字形表 db6dh，7dh，07h，7fh，6fh ；定时器中断服务程序 cont：push acc ；保护现场 mov th0，#3ch ；定时器t1重置初值 mov tl0，#0b0h mov a，20h ；秒计数器送a ajmp cont1ren：ajmp ren1 cont1：djnz21h，ren；1秒定时未到，中断返回 mov21h，#14

13、h；重置50ms计数初值 clrp3.5 ；软件产生定时器t1计数脉冲 nop nop setbp3.5 inca ；1秒计数值加1 daa ；换算为10进制计数 jbctf1，cont2；60秒到，转清零 cont3：mov20h，a；计数值送60秒计数单元20h anla，#0fh ；屏蔽高4位 mov30h，a；秒表个位待显示数据送显示缓冲区 mova，20h swapa；60秒计数单元高、低4位数据互换 anla，#0fh ；屏蔽高4位 mov31h，a；秒表十位待显示数据送显示缓冲区 ajmpren1 cont2：mova，#00h ajmpcont3 ren1：popacc；恢复现

14、场 ret；中断返回 end3 总结与分析 （1）实验采用七段码led设计（数码管），显示直观；采用定时器中断，计时更准确；功能齐全，可随时启动、停止、清零，后者智能化程度更高。 （2）设计、调试大型程序时，需先根据要求划分模块，优化结构；再根据各模块特点确定何为主程序，何为子程序，何为中断服务程序，相互间如何调用；再根据各模块性质和功能将各模块细化，设计出程序流程图；最后才根据各模块流程图编制具体程序。调试时应先调主程序，实现最基本最主要的功能，在此基础上再将各模块功能往主程序上堆砌，直至各模块联调、统调，实现全部功能。本例子将整个程序划分为键盘程序，动态显示程序，秒计时程序三大模块，根据各自的特点确定键盘程序为主程序，动态显示程序为子程序，秒计时程序为定时器中断服务程序。主程序又细分为初始化程序，键盘查询程序，键盘扫描程序，键盘处理程序四大部分。三大模块之间的关系是：键盘程序在无键按下时，不断调用动态显示子程序；在有键按下时，先调用动态显示子程序消抖，再进入键盘处理程序，控制中断服