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 MAIN

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 n, bsp; ；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