请帮我设计一个使用八位数码管和八个独立按键的、拥有处理1000秒以内倒计时功能的单片机程序,其中需要包含功能按键,例如启动计秒键、暂停键、继续键、归零键,通过移位键可以分别选择设置百、十、个位的计时数字,当倒0时蜂鸣器会发出报警音
时间: 2023-08-24 10:05:21 浏览: 95
好的,我可以帮你设计这个单片机程序。首先,我们需要确定使用的单片机型号和具体的电路设计,这里假设我们使用的是AT89C52单片机,并且将八位数码管和八个独立按键直接与单片机相连。接下来,我们将按照以下步骤来完成程序设计:
1. 定义需要使用的变量和常量
我们需要定义一个计时器变量,用来记录当前的倒计时时间,以及一些常量,如计时器的最大值、报警时间等。我们还需要定义一些状态变量,如计时器是否启动、是否暂停等。
```c
unsigned int timer = 0; // 计时器变量
const unsigned int MAX_TIME = 1000; // 计时器最大值
const unsigned int ALARM_TIME = 0; // 报警时间
enum {
IDLE, // 空闲状态
RUN, // 运行状态
PAUSE, // 暂停状态
SET_H, // 设置百位数字
SET_T, // 设置十位数字
SET_O, // 设置个位数字
} state = IDLE; // 初始状态为IDLE
```
2. 实现数码管显示函数
我们可以使用一个函数来实现数码管的显示,该函数需要将要显示的数字转换为相应的数码管段码,然后通过移位方式将该段码输出到数码管上。这里我们假设数码管采用共阴极连接方式,且数码管段码存储在一个数组中。
```c
unsigned char seg_code[] = {
// 0~9的数码管段码
0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90
};
void display(unsigned int num) {
unsigned char code[8]; // 存储数码管段码的数组
unsigned char i;
// 将数字转换为数码管段码
for (i = 0; i < 8; i++) {
code[i] = seg_code[num % 10];
num /= 10;
}
// 将段码输出到数码管上
for (i = 0; i < 8; i++) {
P1 = ~(1 << i); // 打开对应的数码管
P0 = code[i]; // 输出段码
delay(); // 稍作延时
P0 = 0x00; // 关闭段码输出
}
}
```
3. 实现计时器控制函数
我们需要实现一个函数来控制计时器的启动、暂停、继续、归零等操作。该函数需要根据当前的状态,来判断下一步的操作。同时,在计时器启动后,每隔一定时间需要将计时器的值减1,并更新数码管的显示。
```c
void control_timer() {
static unsigned int cnt = 0; // 计时器计数器
unsigned char key;
// 获取当前按键状态
key = get_key();
switch (state) {
case IDLE:
// 如果按下启动键,开始计时
if (key == KEY_RUN) {
state = RUN;
}
break;
case RUN:
// 如果按下暂停键,暂停计时
if (key == KEY_PAUSE) {
state = PAUSE;
}
// 如果计时器归0,发出报警声
if (timer == ALARM_TIME) {
buzzer_on();
}
// 每隔一定时间减少计时器的值
cnt++;
if (cnt > 100) {
cnt = 0;
timer--;
display(timer);
}
break;
case PAUSE:
// 如果按下继续键,继续计时
if (key == KEY_RESUME) {
state = RUN;
}
break;
case SET_H:
// 如果按下移位键,设置下一位数字
if (key == KEY_SHIFT) {
state = SET_T;
}
break;
case SET_T:
if (key == KEY_SHIFT) {
state = SET_O;
}
break;
case SET_O:
if (key == KEY_SHIFT) {
state = RUN; // 设置完成后直接开始计时
}
break;
default:
break;
}
// 如果按下归零键,重置计时器
if (key == KEY_RESET) {
timer = 0;
state = IDLE;
buzzer_off();
display(timer);
}
}
```
4. 实现按键扫描函数
我们需要实现一个函数来扫描所有的按键,并返回当前按下的按键编号。该函数需要通过轮询方式来扫描每个按键的状态,同时需要加入适当的延时,以避免按键抖动。
```c
unsigned char get_key() {
unsigned char i;
unsigned char key = KEY_NONE;
for (i = 0; i < 8; i++) {
P2 = ~(1 << i); // 打开对应的按键
delay(); // 稍作延时
if (P2 != 0xff) { // 如果按键被按下
key = i; // 返回按键编号
break;
}
}
return key;
}
```
5. 实现蜂鸣器控制函数
我们需要实现一个函数来控制蜂鸣器的开关,并设置报警时长和间隔时间。该函数可以通过设置定时器中断的方式来实现。
```c
void buzzer_on() {
TMOD |= 0x01; // 设置定时器0为模式1
TH0 = 0x00; // 设置定时器初值
TL0 = 0x00;
ET0 = 1; // 开启定时器0中断
TR0 = 1; // 启动定时器0
}
void buzzer_off() {
TR0 = 0; // 关闭定时器0
P3 &= ~(1 << 5); // 关闭蜂鸣器
}
void timer0_isr() interrupt 1 {
static unsigned int cnt = 0;
cnt++;
if (cnt > 100) {
cnt = 0;
P3 ^= (1 << 5); // 翻转蜂鸣器状态
}
if (timer == ALARM_TIME) {
ET0 = 0; // 停止定时器0中断
buzzer_off();
}
}
```
6. 实现主函数
最后,我们需要实现一个主函数来初始化各个模块,并循环调用控制函数来处理按键事件和计时器操作。
```c
void main() {
// 初始化各个端口
P0 = 0x00;
P1 = 0xff;
P2 = 0xff;
P3 = 0x00;
// 初始化定时器和定时器中断
TMOD &= 0xf0; // 清零定时器模式
ET0 = 0; // 关闭定时器0中断
TR0 = 0; // 关闭定时器0
EA = 1; // 开启总中断
// 循环调用控制函数
while (1) {
control_timer();
}
}
```
好了,以上就是一个简单的使用八位数码管和八个独立按键的倒计时器程序设计,希望能对你有所帮助!
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