基于MCS-51的电子跑表设计与实现

"单片机电子跑表设计" 在电子跑表的设计中，核心是采用MCS-51系列单片机，它被用来构建一个多功能的电子表，具备电子时钟和跑表两种功能。时钟模式下，4位LED显示器会显示分钟和秒，而跑表模式下，显示范围从000.0秒到999.9秒，支持启动、停止和复位操作。在电子时钟模式下，计时范围是00分00秒到59分59秒；在跑表模式下，按下启动键开始计时，停止键停止计时，复位键则将跑表重置为零。 设计思路的关键在于： 1. 计时功能：利用单片机内部的定时器/计数器，如MCS-51系列单片机中的T0定时器，来实现精确的计时。 2. 显示功能：采用动态扫描技术控制LED数码管显示时间，通过专用的键盘/显示器接口芯片8279管理键盘和显示器。为了同时显示时钟和跑表，分配了不同的存储器地址（例如31H和32H用于时钟，R5和R6用于跑表），通过改变显示地址35H和36H来切换显示内容。 3. 功能键：启动键连接到P1.0口，停止键连接到P1.1口，清零键连接到P1.2口，所有功能键的响应由软件实现。 4. 中断管理：跑表和时钟的中断服务程序可能存在冲突，因此跑表的中断服务被编写为独立的子程序，通过标志位（如42H）来跟踪跑表计数。 硬件电路设计主要包括两个部分：单片机按键电路和LED显示器电路。这些部分的组合构成如图1所示的硬件电路设计框图。而在软件层面，设计分为多个模块，如8279的初始化程序、时钟计时程序、数制转换模块、显示模块以及跑表工作模块。软件设计框图如图2所示，体现了模块化的编程思想。 工作原理是基于定时器T0每隔100毫秒产生一次中断，以此作为基本时间单位进行计数。通过软件控制，可以实现不同模式下的时间和计时功能，同时处理按键输入，更新LED显示，并通过标志位管理跑表的状态。这种设计方法确保了电子跑表的稳定性和灵活性，满足了设计需求，也展示了单片机在实时控制系统中的应用能力。