用at89c51设计一个精度为0.01s的秒表,使用6个数码管,设计启动暂停清零按钮,每一秒有声音提醒,并且可关闭
时间: 2024-03-18 12:42:18 浏览: 111
好的,这是一个比较具体的设计问题。首先,我们需要了解 AT89C51 的时钟模块和定时器/计数器模块。
AT89C51 内部集成了一个时钟模块,其主要功能是提供系统时钟信号。我们可以通过设置时钟的分频系数来控制系统时钟的频率。然后,我们可以使用定时器/计数器模块来生成一个精度为 0.01 秒的时间基准。
以下是一个简单的设计方案:
1. 时钟模块设置
我们将 AT89C51 的时钟分频系数设置为 1,这样系统时钟的频率就为晶振频率。假设我们使用的是 11.0592 MHz 的晶振,则系统时钟频率为 11.0592 MHz。
2. 定时器/计数器模块设置
我们使用定时器/计数器模块 0 作为秒表的计时器。定时器/计数器模块 0 是一个 16 位的计数器,可以通过设置计数器的初值和工作模式来实现定时器的功能。
首先,我们需要设置定时器/计数器模块 0 的工作模式为 16 位定时器模式。这可以通过设置 TCON 寄存器的 bit5 和 bit4 来实现:
```
TMOD = 0x01; // 设置定时器/计数器模块 0 的工作模式为 16 位定时器模式
```
然后,我们需要设置计数器的初值。由于 AT89C51 的系统时钟频率为 11.0592 MHz,因此我们需要设置计数器的初值为 110592,这样计数器每计数一次,时间就过去了 0.0001 秒。
```
TH0 = 0x2B; // 设置计数器的初值为 110592
TL0 = 0x00;
```
接着,我们需要启动定时器/计数器模块 0,使其开始计时。这可以通过设置 TCON 寄存器的 bit7 来实现:
```
TR0 = 1; // 启动定时器/计数器模块 0
```
3. 数码管显示模块设置
我们可以使用 74LS47 数码管译码器和共阳极数码管来实现数码管显示。74LS47 是一个 BCD-7 段译码器,它可以将 4 位的 BCD 码转换为对应的 7 段 LED 灯的控制信号。
我们需要将秒表的计时结果转换为 BCD 码,并将 BCD 码输出给 74LS47 数码管译码器。由于我们需要显示 6 位数,因此我们需要使用 6 个数码管和 6 个 74LS47 数码管译码器。
4. 启动暂停清零按钮设置
我们可以使用 3 个按钮来实现启动、暂停和清零功能。由于 AT89C51 没有内部上拉电阻,因此我们需要在按钮引脚上接上外部上拉电阻,以保证引脚的电平正确。
5. 声音提醒模块设置
我们可以使用蜂鸣器来实现每一秒的声音提醒。由于蜂鸣器是一个电磁器件,需要接上一个晶体管驱动电路来控制其开关。另外,我们还需要一个开关来控制声音的开关。
6. 程序设计
下面是一个简单的程序框架,可以实现秒表的计时、数码管的显示、按钮的检测和声音的控制:
```
#include <reg51.h>
sbit BUTTON_START = P0^0; // 启动按钮
sbit BUTTON_PAUSE = P0^1; // 暂停按钮
sbit BUTTON_RESET = P0^2; // 清零按钮
sbit SWITCH_SOUND = P0^3; // 声音开关
sbit BEEP = P1^0; // 蜂鸣器
void delay(unsigned int t) {
// 延时函数,t 的单位是毫秒
}
void display(unsigned int t) {
// 数码管显示函数,将计时结果 t 显示在数码管上
}
void beep_on() {
// 打开蜂鸣器
}
void beep_off() {
// 关闭蜂鸣器
}
void main() {
unsigned int count = 0; // 计时器计数值,单位为 0.0001 秒
unsigned int seconds = 0; // 秒表计时值,单位为秒
unsigned int sound = 0; // 声音计时值,单位为秒
unsigned char state = 0; // 秒表状态,0 表示停止,1 表示计时,2 表示暂停
unsigned char sound_on = 0; // 是否开启声音
// 设置定时器/计数器模块 0 的初值和工作模式
TH0 = 0x2B;
TL0 = 0x00;
TMOD = 0x01;
// 启动定时器/计数器模块 0
TR0 = 1;
// 主循环
while (1) {
// 检测按钮状态
if (!BUTTON_START) {
// 按下启动按钮
state = 1;
} else if (!BUTTON_PAUSE) {
// 按下暂停按钮
state = 2;
} else if (!BUTTON_RESET) {
// 按下清零按钮
count = 0;
seconds = 0;
sound = 0;
state = 0;
display(seconds);
beep_off();
}
// 根据状态执行相应操作
switch (state) {
case 0:
// 秒表停止状态
break;
case 1:
// 秒表计时状态
if (count >= 10000) {
// 计时器计数值达到 1 秒
count = 0;
seconds++;
display(seconds);
sound++;
if (sound_on && sound == 1) {
beep_on();
}
if (sound >= 10) {
sound = 0;
}
}
break;
case 2:
// 秒表暂停状态
break;
}
// 延时 10 毫秒
delay(10);
}
}
```
上面的程序框架只是一个简单的示例,具体的实现还需要根据硬件电路和具体需求进行调整。
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