单片机计时器程序

ID:1155449 · 发表于 2025-6-27 10:32

#include <reg51.h>

/********************* 硬件定义 *********************/
#define SEG_PORT P0    // 数码管段码（共阳极，低电平点亮）
sbit DIG1 = P2^0;       // 位1（小时十位）
sbit DIG2 = P2^1;       // 位2（小时个位）
sbit DIG3 = P2^2;       // 位3（分钟十位）
sbit DIG4 = P2^3;       // 位4（分钟个位）

sbit KEY_SET = P3^2;    // 设置键（切换模式）
sbit KEY_ADD = P3^3;    // 加时键
sbit KEY_SUB = P3^4;    // 减时键

sbit BUZZER = P3^6;    // 蜂鸣器（低电平触发）
#define LED_PORT P1    // 8位LED（低电平点亮）

/********************* 段码表（共阳极，低电平点亮） *********************/
unsigned char code SEG_CODE[] = {
0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99,  // 0-4
0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90,  // 5-9
0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86,  // A-D
0x8E, 0xC1                // E-F（0xC1含小数点）
};

/********************* 状态定义 *********************/
#define STATE_NORMAL 0  // 正常模式（显示时间）
#define STATE_SET_HOUR 1  // 设置小时模式
#define STATE_SET_MIN  2  // 设置分钟模式
#define STATE_COUNTDOWN 3 // 倒计时模式

/********************* 全局变量 *********************/
unsigned char hour = 0, min = 0; // 当前时间（设置值/倒计时值）
unsigned char clock_state = STATE_NORMAL; // 当前状态
unsigned int timer_count = 0;    // 定时器计数（用于1秒触发）
bit blink_flag = 0;             // 闪烁标志（设置模式下）
bit countdown_running = 0;       // 倒计时运行标志
bit timeout_flag = 0;             // 倒计时结束标志

/********************* 函数声明 *********************/
void init_system(void);
void display(void);
void scan_keys(void);
void delay_ms(unsigned int ms);

/********************* 主函数 *********************/
void main(void) {
init_system();
while(1) {
      scan_keys(); // 按键扫描
      display();    // 数码管显示
      if (timeout_flag) {  // 倒计时结束：流水灯+蜂鸣器
         static unsigned char led_state = 0;
         LED_PORT = ~(1 << led_state);  // 流水灯（低电平点亮）
         led_state++;
         if (led_state >= 8) led_state = 0;

         BUZZER = ~BUZZER;  // 蜂鸣器翻转（低电平触发）
         delay_ms(100);    // 控制频率
      }
}
}

/********************* 系统初始化 *********************/
void init_system(void) {
SEG_PORT = 0xFF;       // 段码全灭
DIG1 = 1; DIG2 = 1; DIG3 = 1; DIG4 = 1; // 位选全灭（共阳极，高电平截止）
BUZZER = 1;             // 蜂鸣器初始高电平（关闭）
LED_PORT = 0xFF;       // LED初始高电平（关闭）

hour = 0; min = 0;
clock_state = STATE_NORMAL;
countdown_running = 0;
timeout_flag = 0;

// 定时器0初始化（50ms中断，12MHz晶振）
TMOD = 0x01;
TH0 = 0x3C; // 初值：65536 - 50000 = 15536（0x3CB0）
TL0 = 0xB0;
ET0 = 1;    // 使能定时器中断
EA = 1;    // 开总中断
TR0 = 1;    // 启动定时器
}

/********************* 定时器0中断服务（1秒触发逻辑） *********************/
void Timer0_ISR(void) interrupt 1 {
TH0 = 0x3C; // 重装载初值
TL0 = 0xB0;
timer_count++;

if (timer_count >= 20) {  // 50ms×20=1秒
      timer_count = 0;
      blink_flag = ~blink_flag;  // 闪烁标志翻转（设置模式下用）

      if (clock_state == STATE_COUNTDOWN && countdown_running) {
         if (hour > 0 || min > 0) {  // 倒计时未结束
            if (min == 0) {       // 分钟为0，小时减1，分钟置59
                  hour--;
                  min = 59;
            } else {             // 分钟减1
                  min--;
            }
         } else {                   // 倒计时结束
            countdown_running = 0;
            timeout_flag = 1;
            hour = 0; min = 0;    // 显示00:00
         }
      }
}
}

/********************* 数码管动态扫描显示 *********************/
void display(void) {
unsigned char seg_data;

// 消隐所有位（避免残影）
DIG1 = 1; DIG2 = 1; DIG3 = 1; DIG4 = 1;
SEG_PORT = 0xFF;
delay_ms(1);

// 显示小时十位
DIG1 = 0;
seg_data = SEG_CODE[hour / 10];
if (clock_state == STATE_SET_HOUR && blink_flag) {
      seg_data &= 0x7F;  // 设置模式下，小时位闪烁（小数点亮）
}
SEG_PORT = seg_data;
delay_ms(2);
DIG1 = 1;

// 显示小时个位
DIG2 = 0;
seg_data = SEG_CODE[hour % 10];
if (clock_state == STATE_SET_HOUR && blink_flag) {
      seg_data &= 0x7F;
}
SEG_PORT = seg_data;
delay_ms(2);
DIG2 = 1;

// 显示分钟十位
DIG3 = 0;
seg_data = SEG_CODE[min / 10];
if (clock_state == STATE_SET_MIN && blink_flag) {
      seg_data &= 0x7F;  // 设置模式下，分钟位闪烁（小数点亮）
}
SEG_PORT = seg_data;
delay_ms(2);
DIG3 = 1;

// 显示分钟个位
DIG4 = 0;
seg_data = SEG_CODE[min % 10];
if (clock_state == STATE_SET_MIN && blink_flag) {
      seg_data &= 0x7F;
}
SEG_PORT = seg_data;
delay_ms(2);
DIG4 = 1;
}

/********************* 按键扫描（消抖+功能处理） *********************/
void scan_keys(void) {
static unsigned char key_debounce = 0;  // 消抖计数器
static unsigned char key_set_step = 0;  // 设置模式切换步骤

if (key_debounce > 0) {
      key_debounce--;
      return;
}

// 处理设置键（切换模式）
if (KEY_SET == 0) {
      key_debounce = 10;  // 消抖
      key_set_step++;
      if (key_set_step == 1) {
         clock_state = STATE_SET_HOUR;  // 进入设置小时
      } else if (key_set_step == 2) {
         clock_state = STATE_SET_MIN; // 进入设置分钟
      } else if (key_set_step >= 3) {
         key_set_step = 3;
         clock_state = STATE_COUNTDOWN; // 进入倒计时
         countdown_running = 1;       // 启动倒计时
      }
}

// 处理加时键（设置模式下）
if (KEY_ADD == 0 && clock_state != STATE_NORMAL) {
      key_debounce = 10;
      if (clock_state == STATE_SET_HOUR) {
         hour++;
         if (hour >= 24) hour = 0;
      } else if (clock_state == STATE_SET_MIN) {
         min++;
         if (min >= 60) min = 0;
      }
}

// 处理减时键（设置模式下）
if (KEY_SUB == 0 && clock_state != STATE_NORMAL) {
      key_debounce = 10;
      if (clock_state == STATE_SET_HOUR) {
         if (hour == 0) hour = 23;
         else hour--;
      } else if (clock_state == STATE_SET_MIN) {
         if (min == 0) min = 59;
         else min--;
      }
}
}

/********************* 毫秒延时函数 *********************/
void delay_ms(unsigned int ms) {
unsigned int i, j;
for(i = 0; i < ms; i++)
      for(j = 0; j < 110; j++);  // 12MHz晶振下，约1ms延时
}

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