基于AT89C51单片机的秒表设计

1．设计任务

     利用单片机AT89C51设计秒表，设计计时长度为9:59:59，超过该长度，报警。创新：设置重启；暂停；清零等按钮。最后10s时播放音乐提示。

      本设计是采用AT89C51单片机为中心，利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、电源电路、LCD1602液晶以及键盘电路来设计计时器。将软、硬件有机的结合起来，使得系统能够实现四位LCD显示。为使设计的显示电路更加简单，此次的设计是采用定时器进行计时并且在LCD1602而非数码管上显示时间。为使设计更有规划进行，先要基本了解硬件内在结构，确定用P0并行端口进行LCD1602控制输入，使用P2.0、P2.1、P2.2控制

LCD的RE、RW、EN端口。P1.0控制蜂鸣器、P1.1控制开始/暂停、P1.2控制数据清零(复位)，P1.3使重启。并在最后10s播放音乐提示。

对于单片机设计任务，准备俩种设计方案实现。1、在一个单片机中使用两个定时器采用中断嵌套来完成最后10s播放音乐提示，2、则是使用单片机的双机串行通信来实现。

2. 设计要求

2.1系统方案论证

根据设计任务，分析设计系统的组成，给出实现设计任务的几种方案，分析比较几种设计方案的优略，本着尽量以软件代替硬件，同时力求电路简单，工作可靠的原则，确定总体设计方案。

2.2系统硬件电路设计

根据系统设计方案进行软、硬件的分配，软、硬件设计分别进行。硬件设计包括单片机最小系统和扩展接口及配置，硬件结构在设计时要选择合适的元器件，硬件电路要简洁、工作可靠，需用Proteus绘制整个系统的电路仿真原理图。

2.3软件设计

根据该系统要求的功能进行软件设计，简述软件的功能，并根据每个模块的功能绘制软件流程图，根据流程图编写程序并汇编调试通过；列出软件清单，软件清单要求加以注释。

2.4 软硬件系统仿真

将编译后的程序软件加载到Proteus软件仿真的单片机ROM中，运行系统，实现软件程序对单片机系统的硬件电路的控制，并调试仿真结果，直至与设计任务相符。

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
//1602定义
//最大长度9：59：99--超过9：59：59报警
//保留 开始/暂停 复位改为清零 
//添加音乐最后十秒
sbit RS = P2^0;   //定义端口 
sbit RW = P2^1;
sbit EN = P2^2;

#define RS_CLR RS=0 //状态量定义，方便读取代码
#define RS_SET RS=1
#define RW_CLR RW=0 
#define RW_SET RW=1 
#define EN_CLR EN=0
#define EN_SET EN=1
#define DataPort P0	//1602数据接口
	
sbit key1=P1^1;			//开始/暂停
sbit key2=P1^2;	//复位清零
sbit key3=P1^3;  //重启（复位后开始）
sbit music=P1^5;

unsigned int	CountTimeH;					//记录分、秒时间
unsigned char	CountTimeL;					//记录毫秒时间
unsigned int buzzer=0;
code unsigned char NumTable[]="0123456789";
bit Counting = 0;				//计时标志0暂停/停止,1计时状态
void LCD1602_WriteCom(unsigned char com); 			//1602部分
void LCD1602_WriteData(unsigned char Data); 
void LCD1602_Clear(void);
void LCD1602_PutString(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s);
void LCD1602_PutChar(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Data);
void LCD1602_Init(void);
void LCD1602_Delay(unsigned int t);
void delay_ms(unsigned int t);
void IniTC0(void) ;						//初始化定时计数器0
void KeyWork(void);						//按键扫描以及按键功能动作
void DisplayCountTime(void);	//显示计时的时间
void do_music();

/*-----------------------------------------------------------------主函数------------------------------------------------------------------*/
void main(void)
{
	IniTC0();//定时器初始化
	LCD1602_Init();
	Beep = 1;
	LCD1602_PutString(4,0,"Well Come");			
	LCD1602_PutString(2,1,"  Stopwatch   ");
	delay_ms(1000);
	LCD1602_Clear();
	i = 0;
	while(1)
	{
		DisplayCountTime();
		KeyWork();
		 do_beep();
		if(CountTimeH>=5900&&CountTimeH<5995)
		{
			do_music();
		}
	}
}
/*------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/*------------------------------------------
|               写入命令函数
-------------------------------------------*/
void LCD1602_WriteCom(unsigned char com) 
{
	LCD1602_Delay(5);
	RS_CLR; 
	RW_CLR; 
	EN_SET; 
	DataPort= com; 
	EN_CLR;
}
/*---------------------------------------
|             写入数据函数
----------------------------------------*/
void LCD1602_WriteData(unsigned char Data) 
{ 
	LCD1602_Delay(5);
	RS_SET; 
	RW_CLR; 
	EN_SET; 
	DataPort= Data; 
	EN_CLR;
}
/*------------------------------------------
|                清屏函数
-------------------------------------------*/
void LCD1602_Clear(void) 
{ 
 LCD1602_WriteCom(0x01); 
 LCD1602_Delay(5);
}
/*------------------------------------------
 |              写入字符串函数
-------------------------------------------*/
void LCD1602_PutString(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s) 
{     
	if (y == 0) 
	{     
		LCD1602_WriteCom(0x80 + x);     //表示第一行
	}
	else 
	{      
		LCD1602_WriteCom(0xC0 + x);      //表示第二行
	}        
	while (*s) 
	{     
		LCD1602_WriteData( *s);     
		s ++;     
	}
}
/*------------------------------------------
 |              写入字符函数
-------------------------------------------*/
void LCD1602_PutChar(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Data) 
{     
	if (y == 0) 
	{     
		LCD1602_WriteCom(0x80 + x);     
	}else {     
		LCD1602_WriteCom(0xC0 + x);     
	}        
	LCD1602_WriteData( Data);  
}
/*-------------------------------------------
 |               初始化函数
--------------------------------------------*/
void LCD1602_Init(void) 
{
	LCD1602_WriteCom(0x38);    /*显示模式设置*/ 
	LCD1602_Delay(5); 
	LCD1602_WriteCom(0x38); 
	LCD1602_Delay(5); 
	LCD1602_WriteCom(0x38); 
	LCD1602_Delay(5); 
	LCD1602_WriteCom(0x38);  
	LCD1602_WriteCom(0x08);    /*显示关闭*/ 
	LCD1602_WriteCom(0x01);    /*显示清屏*/ 
	LCD1602_WriteCom(0x06);    /*显示光标移动设置*/ 
	LCD1602_Delay(5); 
	LCD1602_WriteCom(0x0C);    /*显示开及光标设置*/
	LCD1602_Clear();
}
/*------------------------------------------
|							   1602延时函数
-------------------------------------------*/
void LCD1602_Delay(unsigned int t)
{
	unsigned char c;
	while(t--)
	{
		for(c = 50; c > 0; c--);
	}
}
/*----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
void delay_ms(unsigned int t)
{
	unsigned char c;
	while(t--)
	{
		for(c = 50; c > 0; c--);
	}
}

void KeyWork(void)					//判断按键按下就动作，提高实时性
{

	if(key1 == 0)						//开始/停止计时
	{
		Counting = !Counting;		//切换计时状态并进行相应地动作
		if(Counting)
		{
			TR0 = 1;			//开启定时器计数,开始计时
		}else {
			TR0 = 0;			//关闭定时几计数,停止计时
		}
		delay_ms(5);						//避开抖动防止多次触发,期间继续显示计数时间
		while(!key1) 
			DisplayCountTime();					//等待按键释放,避开抖动防止多次触发,期间继续显示计数时间
	}

	if(key2 == 0)
	{
		if(!Counting)		//只有不在计时，并且有数据时才能复位（DataRecordFlag表示记录的数据条数）
		{
			CountTimeH=0;
			CountTimeL=0;		
			LCD1602_Clear();				//清屏
			delay_ms(5);						
			while(!key2)      //避开抖动防止多次触发,期间继续显示计数时间
			DisplayCountTime();					//等待按键释放,避开抖动防止多次触发,期间继续显示计数时间
		}
	}
	if(key3==0)        //重启
	{	
		  Beep=1;
		music = !music;  
		  TR1 = 0;
			LCD1602_PutString(4,0,"Well Come");			
	    LCD1602_PutString(2,1,"  Stopwatch   ");
			delay_ms(5000);			
		  TR0 = 0;
		  CountTimeH=0;
			CountTimeL=0;
LCD1602_Clear();		
			delay_ms(5);						//避开抖动防止多次触发,期间继续显示计数时间
			while(!key3) 
			{
			DisplayCountTime();
			}				//等待按键释放,避开抖动防止多次触发,期间继续显示计数时间
	}
	if(key4==0)
		{
			if(!Counting)
			{
			CountTimeH+=5800;
			delay_ms(2000);
			}
		}
}
void DisplayCountTime(void)
{
		LCD1602_PutChar(4, 0, NumTable[(CountTimeH/6000)%6]);	//显示计时的时间
		LCD1602_PutChar(5, 0, NumTable[(CountTimeH/600)%10]);
		LCD1602_PutChar(6, 0, ':');
		LCD1602_PutChar(7, 0, NumTable[(CountTimeH/100)%6]);	//10s
		LCD1602_PutChar(8, 0, NumTable[(CountTimeH/10)%10]);	//s
		LCD1602_PutChar(9, 0, ':');
		LCD1602_PutChar(10, 0, NumTable[((CountTimeH%10)%10)%10]);	//CountTimeH   100ms 0.1s计时  最大3599
		LCD1602_PutChar(11, 0, NumTable[CountTimeL/10]);			//CountTimeL   1ms计时   最大100ms  /10 10ms  0.01s
}
/*----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
unsigned char timer0H, timer0L, time;

//单片机晶振采用11.0592MHz
// 频率-半周期数据表 高八位     本软件共保存了四个八度的28个频率数据
code unsigned char FREQH[] = {
    0xF2, 0xF3, 0xF5, 0xF5, 0xF6, 0xF7, 0xF8,    //低音1234567
    0xF9, 0xF9, 0xFA, 0xFA, 0xFB, 0xFB, 0xFC, 0xFC,//1,2,3,4,5,6,7,i
    0xFC, 0xFD, 0xFD, 0xFD, 0xFD, 0xFE,            //高音 234567
    0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFF};   //超高音 1234567
// 频率-半周期数据表 低八位
code unsigned char FREQL[] = {
    0x42, 0xC1, 0x17, 0xB6, 0xD0, 0xD1, 0xB6,    //低音1234567
    0x21, 0xE1, 0x8C, 0xD8, 0x68, 0xE9, 0x5B, 0x8F, //1,2,3,4,5,6,7,i
    0xEE, 0x44, 0x6B, 0xB4, 0xF4, 0x2D,             //高音 234567
    0x47, 0x77, 0xA2, 0xB6, 0xDA, 0xFA, 0x16};   //超高音 1234567
//数据表           
code unsigned char song[] = {
5, 2, 2, 6, 2, 2, 5, 2, 2, 4, 2, 2, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 6, 5, 1, 6, 
1, 2, 2, 3, 2, 2, 1, 3, 2, 7, 2, 2, 6, 2, 3, 3, 2, 1, 5, 2, 12,			
5, 2, 2, 6, 2, 2, 5, 2, 2, 4, 2, 2, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 6, 5, 1, 6, 
1, 2, 2, 3, 2, 2, 1, 3, 2, 7, 2, 2, 6, 2, 3, 3, 2, 1, 5, 2, 12,				
5, 2, 2, 6, 2, 2, 5, 2, 2, 4, 2, 2, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 6, 5, 1, 6,	
1, 2, 2, 3, 2, 2, 1, 3, 2, 7, 2, 2, 2, 3, 3, 1, 3, 1, 6, 2, 12,
5, 2, 2, 6, 2, 2, 5, 2, 2, 4, 2, 2, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 6, 5, 1, 6, 
1, 2, 2, 3, 2, 2, 1, 3, 2, 7, 2, 2, 6, 2, 3, 3, 2, 1, 5, 2, 12,	
5, 2, 2, 6, 2, 2, 5, 2, 2, 4, 2, 2, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 6, 5, 1, 6, 
1, 2, 2, 3, 2, 2, 1, 3, 2, 7, 2, 2, 6, 2, 3, 3, 2, 1, 5, 2, 12,
5, 2, 2, 6, 2, 2, 5, 2, 2, 4, 2, 2, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 6, 5, 1, 6, 
1, 2, 2, 3, 2, 2, 1, 3, 2, 7, 2, 2, 6, 2, 3, 3, 2, 1, 5, 2, 12,	
5, 2, 2, 6, 2, 2, 5, 2, 2, 4, 2, 2, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 6, 5, 1, 6, 
1, 2, 2, 3, 2, 2, 1, 3, 2, 7, 2, 2, 6, 2, 3, 3, 2, 1, 5, 2, 12,	
5, 2, 2, 6, 2, 2, 5, 2, 2, 4, 2, 2, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 6, 5, 1, 6, 
1, 2, 2, 3, 2, 2, 1, 3, 2, 7, 2, 2, 6, 2, 3, 3, 2, 1, 5, 2, 12,	
5, 2, 2, 6, 2, 2, 5, 2, 2, 4, 2, 2, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 6, 5, 1, 6, 
1, 2, 2, 3, 2, 2, 1, 3, 2, 7, 2, 2, 6, 2, 3, 3, 2, 1, 5, 2, 12,		
};
//一个音符有三个数字。前为第几个音、中为第几个八度、后为时长（以半拍为单位）。
//6, 2, 3 分别代表：６, 中音, ３个半拍;
//5, 2, 1 分别代表：５, 中音, １个半拍;

/*----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
void sing()                      //演奏一个音符
{
    TH1 = timer0H;               //控制音调
    TL1 = timer0L;
    TR1 = 1;                     //启动T1, 由T1输出方波去发音
}
void IniTC0(void)        
{
	TMOD=0x11;		//设置定时计数器的工作模式
	TR0 = 0;			//关闭定时计数器
	TF0 = 0;			//清空定时计数器标志位
	
	TH0=0xFC; 				//定时1ms，当计时时间不准在这修改
	TL0=0x18;
	
	ET0 = 1;			//开启定时计数器0中断
	EA=1; 				//开总中断
}
void do_music()
{
	ET1 = 1;
	k = song[i] + 7 * song[i + 1] - 1;//第i个是音符, 第i+1个是第几个八度
  timer0H = FREQH[k];      //从数据表中读出频率数值
  timer0L = FREQL[k];      //实际上, 是定时的时间长度
  time = song[i + 2];   //读出时间长度数值
   i+= 3;
   sing();                  //发出一个音符        
}
void do_beep()
{
	if(CountTimeH>=5995)
		Beep=0;
}
void timer1() interrupt 3
{
	TR1 = 0;                     //先关闭T1
	music = !music;          //输出方波, 发音
  TH1 = timer0H;              //下次的中断时间, 这个时间, 控制音调高低
  TL1 = timer0L;
  TR1 = 1;
}
void timer0() interrupt 1
{
	TH0=0xFC; 				//定时1ms
	TL0=0x18;
	
	if(!(CountTimeL == 99 && CountTimeH == 5995))//判断是否到达计时最大值，到达09：59：59时无动作并且退出计时状态（毫秒的进制为100）
	{
		CountTimeL++;
		if(CountTimeL > 99)		//毫秒的计数时间到达100时进1到秒 10000us=10ms=0.01s
		{
			CountTimeL = 0;
			CountTimeH++;		//0.01s 0.1
		}	
	}
//	else
//	{
//		Counting = 0;	
//				Beep =0;				//蜂鸣器报警
				delay_ms(600);
				Beep = 1;
//	}
}

完整代码点开链接私信获取。

【iBot机器人工作室的个人空间-哔哩哔哩】 https://b23.tv/ryUWVKa

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TA-Lib学习研究笔记——Price Transform （五）

TA-Lib学习研究笔记——Price Transform （五）

TA-Lib学习研究笔记——Price Transform &#xff08;五&#xff09; 1.AVGPRICE Average Price 函数名&#xff1a;AVGPRICE 名称&#xff1a;平均价格函数 语法&#xff1a; real AVGPRICE(open, high, low, close) df[AVGPRICE] tlb.AVGPRICE(df[open],df[high],df[low…
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量子力学：探索微观世界的奇妙之旅

量子力学：探索微观世界的奇妙之旅

量子力学&#xff1a;探索微观世界的奇妙之旅 引言 在21世纪初&#xff0c;我们逐渐进入了一个以信息技术为主导的新时代。在这个时代&#xff0c;量子力学作为一门研究物质世界微观结构、粒子间相互作用以及能量与信息转换的基础科学&#xff0c;对我们的生活产生了深远的影响…
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【机器学习】线性模型之逻辑回归

【机器学习】线性模型之逻辑回归

文章目录 逻辑回归Sigmoid 函数概率输出结果预测值与真实标签之间的并不匹配交叉熵逻辑回归模型 梯度下降逻辑回归模型求解编程求解sklearn 实现&#xff0c;并查看拟合指标 逻辑回归 逻辑回归是一种广义线性模型&#xff0c;形式上引入了 S i g m o i d Sigmoid Sigmoid 函数…
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波奇学C++：C++11的可变参数模板和emplace

波奇学C++：C++11的可变参数模板和emplace

可变参数模板 // args是参数包 template<class T,class ...Args> void _ShowList(T value, Args... args) {cout << sizeof...(args) << endl; // 2cout << value << " ";/*_ShowList(args...);*/} int main() {_ShowList(1,2,3); re…
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快速了解ChatGPT（大语言模型）

快速了解ChatGPT（大语言模型）

目录 GPT原理&#xff1a;文字接龙&#xff0c;输入一个字&#xff0c;后面会接最有可能出现的文字。 GPT4 学会提问&#xff1a;发挥语言模型的最大能力 参考李宏毅老师的课快速了解大语言模型做的笔记&#xff1a; Lee老师幽默的开场&#xff1a; GPT&#xff1a;chat Ge…
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SQL server 基线安全加固操作

SQL server 基线安全加固操作

账号管理、认证授权 ELK-Mssql-01-01-01 编号 ELK-Mssql-01-01-01 名称 为不同的管理员分配不同的账号 实施目的 应按照用户分配账号&#xff0c;避免不同用户间共享账号,提高安全性。 问题影响 账号混淆&#xff0c;权限不明确&#xff0c;存在用户越权使用的可能。 …
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Kafka的存储机制和可靠性

Kafka的存储机制和可靠性

文章目录 前言一、Kafka 存储选择二、Kafka 存储方案剖析三、Kafka 存储架构设计四、Kafka 日志系统架构设计4.1、Kafka日志目录布局4.2、Kafka磁盘数据存储 五、Kafka 可靠性5.1、Producer的可靠性保证5.1.1、kafka 配置为 CP(Consistency & Partition tolerance)系统5.1.…
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