用51单片机,使用矩阵键盘作为输入,设计一个倒计时装置。可用矩阵键盘S1-S9键输入1-500秒的倒计时,S10键启动倒计时,S11键重置。倒计时可以用数码管显示,倒计时结束后,数码管显示全0。
时间: 2023-06-27 11:02:17 浏览: 235
这个倒计时装置的实现可以分为以下几个步骤:
1. 矩阵键盘的输入检测和处理:使用4行3列的矩阵键盘,对应P1.0-P1.3为行,P1.4-P1.6为列。扫描键盘时,先将所有列置高电平,然后循环将每一行置低电平,检测每列是否有按键按下。如果有按键按下,则记录下按键对应的数字(1-9),或者启动倒计时(S10键),或者重置(S11键)。
2. 倒计时的计算和显示:将按下的数字累加到倒计时总秒数中,然后每秒钟递减1,直到计数器归零。倒计时过程中,将计数器的值转换为BCD码,然后依次显示在4位共阳数码管上。
3. 重置功能的实现:将倒计时总秒数清零,并将数码管显示全0。
下面是详细的程序代码实现:
```c
#include <reg52.h>
// 数码管位选和段选定义
sbit DIG1 = P0^0;
sbit DIG2 = P0^1;
sbit DIG3 = P0^2;
sbit DIG4 = P0^3;
sbit SEG_A = P2^0;
sbit SEG_B = P2^1;
sbit SEG_C = P2^2;
sbit SEG_D = P2^3;
sbit SEG_E = P2^4;
sbit SEG_F = P2^5;
sbit SEG_G = P2^6;
sbit SEG_DP = P2^7;
// 矩阵键盘定义
sbit KBD_ROW1 = P1^0;
sbit KBD_ROW2 = P1^1;
sbit KBD_ROW3 = P1^2;
sbit KBD_ROW4 = P1^3;
sbit KBD_COL1 = P1^4;
sbit KBD_COL2 = P1^5;
sbit KBD_COL3 = P1^6;
// 常量定义
#define KEY_NONE 0
#define KEY_S1 1
#define KEY_S2 2
#define KEY_S3 3
#define KEY_S4 4
#define KEY_S5 5
#define KEY_S6 6
#define KEY_S7 7
#define KEY_S8 8
#define KEY_S9 9
#define KEY_START 10
#define KEY_RESET 11
#define MAX_COUNT 500
// 变量定义
unsigned int count; // 倒计时总秒数
unsigned char key; // 当前按下的键值
unsigned char disp[4]; // 数码管显示的BCD码
// 函数声明
void delayms(unsigned int ms);
void kbd_scan(void);
unsigned char kbd_get_key(void);
void disp_update(void);
void count_down(void);
// 主函数
void main() {
// 初始化
count = 0;
key = KEY_NONE;
disp[0] = 0;
disp[1] = 0;
disp[2] = 0;
disp[3] = 0;
while (1) {
// 检测键盘输入
kbd_scan();
// 处理键盘输入
if (key != KEY_NONE) {
switch (key) {
case KEY_START:
count_down();
break;
case KEY_RESET:
count = 0;
disp[0] = 0;
disp[1] = 0;
disp[2] = 0;
disp[3] = 0;
break;
default:
if (count < MAX_COUNT) {
count += key;
if (count > MAX_COUNT) {
count = MAX_COUNT;
}
disp_update();
}
break;
}
key = KEY_NONE;
}
}
}
// 延时函数,1ms
void delayms(unsigned int ms) {
unsigned int i, j;
for (i = 0; i < ms; i++) {
for (j = 0; j < 110; j++);
}
}
// 扫描键盘,检测当前按下的键值
void kbd_scan(void) {
unsigned char row;
unsigned char col;
unsigned char k;
for (col = 0; col < 3; col++) {
// 将列置高电平
switch (col) {
case 0: KBD_COL1 = 1; KBD_COL2 = 0; KBD_COL3 = 0; break;
case 1: KBD_COL1 = 0; KBD_COL2 = 1; KBD_COL3 = 0; break;
case 2: KBD_COL1 = 0; KBD_COL2 = 0; KBD_COL3 = 1; break;
}
// 检测每一行是否有按键按下
for (row = 0; row < 4; row++) {
switch (row) {
case 0: KBD_ROW1 = 0; KBD_ROW2 = 1; KBD_ROW3 = 1; KBD_ROW4 = 1; break;
case 1: KBD_ROW1 = 1; KBD_ROW2 = 0; KBD_ROW3 = 1; KBD_ROW4 = 1; break;
case 2: KBD_ROW1 = 1; KBD_ROW2 = 1; KBD_ROW3 = 0; KBD_ROW4 = 1; break;
case 3: KBD_ROW1 = 1; KBD_ROW2 = 1; KBD_ROW3 = 1; KBD_ROW4 = 0; break;
}
// 检测当前行是否有按键按下
if (KBD_COL1 == 0 || KBD_COL2 == 0 || KBD_COL3 == 0) {
delayms(10); // 延时去抖
if (KBD_COL1 == 0 || KBD_COL2 == 0 || KBD_COL3 == 0) {
// 记录按键值
k = row * 3 + col + 1;
if (k <= 9) {
key = k;
} else if (k == 10) {
key = KEY_START;
} else if (k == 11) {
key = KEY_RESET;
}
return;
}
}
}
}
key = KEY_NONE;
}
// 获取当前按下的键值
unsigned char kbd_get_key(void) {
unsigned char k;
do {
kbd_scan();
} while (key == KEY_NONE);
k = key;
key = KEY_NONE;
return k;
}
// 更新数码管显示
void disp_update(void) {
unsigned int t = count;
disp[0] = t % 10;
t /= 10;
disp[1] = t % 10;
t /= 10;
disp[2] = t % 10;
t /= 10;
disp[3] = t % 10;
}
// 倒计时函数
void count_down(void) {
unsigned int i;
while (count > 0) {
disp_update();
delayms(1000); // 延时1秒
count--;
}
disp[0] = 0;
disp[1] = 0;
disp[2] = 0;
disp[3] = 0;
}
```
需要注意的是,由于51单片机没有内置的定时器,所以倒计时的实现采用了延时函数。这种方法的精度较低,倒计时过程中可能会有一些误差。如果需要更高的精度,可以考虑使用外部定时器或者RTC芯片来实现倒计时功能。
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