单片机：按键调节时钟

按键调节时钟的应用实验

一、实验目的
（一）进一步掌握数码管的显示控制；
（二）进一步掌握单片机的定时器中断的应用；
（三）进一步掌握定时器工作方式的控制及各种寄存器的应用；
（四）掌握独立按键的使用方法。
二、主要仪器设备及耗材：
（一）电脑一台；
（二）单片机开发板一套。
三、实验原理
参照实验二数码管的电路原理图，利用数码管的显示原理以及定时器的工作原理，结合按键的应用，编程实现数码管显示时钟，并具有时钟调节功能。

四、实验内容及步骤
（一）实验内容利用所学的单片机定时器中断知识及电路知识，通过单片机编程控制数码管显示时钟，并具有调节时钟的功能。利用定时器中断的知识，通过编程控制数码管显示时钟，显示格式为XX—XX—XX，分别为小时、分钟、秒，并将矩阵键盘的第二行的前三个按键设置为独立按键，第一个按键控制调节时钟的小时、分钟、秒，第二个按键控制调节小时、分钟、秒的加，第三个按键控制调节小时、分钟、秒的减。
五. 工作原理
（一）80C51中断系统
80C51的中断系统有5个中断源（8052有6个），2个优先级，可实现二级中断嵌套。
80C51中断系统的结构如图5.1所示。

（二）定时/计数器的结构和工作原理
1.定时/计数器的结构定时/计数器的实质是加1计数器（16位），由高8位和低8位两个寄存器组成。TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志。定时/计数器的结构如图5.2所示。

2.定时/计数器的工作原理
加1计数器输入的计数脉冲有两个来源,一个是由系统的时钟振荡器输出脉冲经12分频后送来；一个是T0或T1引脚输入的外部脉冲源。每来一个脉冲计数器加1，当加到计数器为全1时，再输入一个脉冲就使计数器回零，且计数器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU发出中断请求（定时/计数器中断允许时）。如果定时/计数器工作于定时模式，则表示定时时间已到；如果工作于计数模式，则表示计数值已满。可见，由溢出时计数器的值减去计数初值才是加1计数器的计数值。
（三）定时/计数器的控制
80C51单片机定时/计数器的工作由两个特殊功能寄存器控制。TMOD用于设置其工作方式；TCON用于控制其启动和中断申请。
1.工作方式寄存器TMOD工作方式寄存器TMOD用于设置定时/计数器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格式如图5.3所示。

2.控制寄存器TCONTCON的低4位用于控制外部中断,已在前面介绍。TCON的高4位用于控制定时/计数器的启动和中断申请。其格式如图5.4所示。

实现代码如下：

#include <reg51.h>#define smg_1 c=1;b=1;a=1 //选中第一个数码管
#define smg_2 c=1;b=1;a=0
#define smg_3 c=1;b=0;a=1
#define smg_4 c=1;b=0;a=0
#define smg_5 c=0;b=1;a=1
#define smg_6 c=0;b=1;a=0
#define smg_7 c=0;b=0;a=1
#define smg_8 c=0;b=0;a=0sbit k1=P3^1;//独立按键1
sbit k2=P3^0;
sbit k3=P3^2;sbit a=P2^2;//引脚位声明，用于选中数码管
sbit b=P2^3;
sbit c=P2^4;int t=0,count=0,h=11,m=1,s=50;//h,m,s可以初始化时间，此时的时间表示：11:01:50char code number[] = {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f};//用于数码管显示0-9void delay(unsigned int ms)
{char i;while(ms--)for(i=0; i<110; i++);
}void init()
{//补充：51单片机有2个定时器，0和1，TH0、TL0和ET0是管定时器0，//TH1、TL1和ET1是管定时器1，要用那个定时器就要用相应参数设置//我们这里使用的是定时器0，工作方式0，定时间隔5msTMOD = 0x00; //选用工作方式0TH0 = (8192-5000)/32;  //设置高8位, 8192=2^13; 5000表示计时间隔为5msTL0 = (8192-5000)%32;   //设置低5位EA=1;       //EA标志位置1，允许所有中断，相当于打开总开关ET0=1;      //ET0标志位置1，打开定时器0的中断开关，相当于打开支线开关 T0TR0=1;        //开启TR0计数,即开启定时器0计数
}void time0() interrupt 1
{   TH0 = (8192-5000)/32;TL0 = (8192-5000)%32;//计时到达5ms时，即高8位和低五位时，计数器溢出，自动向CPU发送溢出中断请求t++;          //hh-mm-ssif(t==200) //5ms*200=1s{t=0;s++;if(s==60){s=0;m++;if(m==60){m=0;h++;if(h==24){h=0;}}}}   }void display()
{smg_1;P0 = number[h/10];//h    delay(1); smg_2;P0 = number[h%10];//hdelay(1);smg_3;P0 = 0x40; //-delay(1);smg_4;P0 = number[m/10];//m   delay(1); smg_5;P0 = number[m%10];//mdelay(1);smg_6;P0 = 0x40;//-delay(1);smg_7;P0 = number[s/10];//s    delay(1); smg_8;P0 = number[s%10];//sdelay(1);
}void keyDown()
{if(!k1)//第一个键按下时{delay(10);if(!k1){TR0=0;count++;while(!k1);    //              if(count==4){TR0=1;count=0;}}       }if(!k2)//第二个键按下时{while(!k2);//第二个键按下后松手时，跳出该循环if(count==1){h++;if(h==24)  h=0;}if(count==2){m++;if(m==60)  m=0;}if(count==3){s++;if(s==60)  s=0;}}if(!k3)//第三个键按下时{while(!k3);//第三个键按下后松手时，跳出该循环if(count==1){h--;if(h==-1)  h=23;      }if(count==2){m--;if(m==-1)  m=59;}if(count==3){s--;if(s==-1)  s=59;}         }}void main()
{init();//初始化工作while(1){display();keyDown();}
}

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