單片機課程設計倒計時器設計

A. 30秒倒計時器課程設計

【摘 要】籃球比賽30秒鍾規則規定：進攻球隊在場上控球時必須在30秒鍾內投籃出手(NBA比賽為24秒,全美大學體育聯合會比賽中為35秒)，因此在比賽時裁判既要看比賽又要看秒錶計時，而本文介紹的30秒倒計時器可以解決此問題。

【關鍵詞】AT89C51單片機、30秒倒計時器、LED

30秒倒計時器的設計和製作有很多方法，本文介紹的30秒倒計時器以AT89C51單片機作為控制單元，採用兩個數碼管顯示時間，用三個按鍵分別控制計時器的計時開始、復位和暫停。倒計時器初始狀態顯示「30」，當裁判員按下計時鍵，30秒倒計時開始，當計時器時間減到0時，計時器發出聲光報警，提示裁判計時時間已到。

一、電路設計

30秒倒計時器的電路主要由電源電路、單片機最小系統、按鍵輸入、顯示驅動電路、報警電路組成，30秒倒計時器控制電路如圖1所示。

圖1 30秒倒計時器電路原理圖

1、按鍵輸入

「30秒倒計時器」採用了三個按鍵來完成計數器的啟動計數、復位、暫停/繼續計數等功能。

（1）K1鍵：啟動按鈕（P3.2）。

按下K1鍵，計數器倒計時開始，數碼管顯示數字從30開始每秒遞減計數，當遞減到到零時，報警電路發出聲、光報警信號。當計數器處於暫停狀態時按下K1鍵將回到計時狀態。

（2）K2鍵：復位按鈕（P3.3）。

按下K2鍵，不管計數器工作於什麼狀態，計數器立即復位到預置值 「30」 ,在報警狀態時按下K2鍵還可取消報警。

（3）K3鍵：暫停/計時切換按鈕（P3.4）。

當計數器處於計時狀態時按下該鍵計數器暫停計時，數碼管顯示數字保持不變；當計數器處於暫停狀態按下該鍵計數器將回到計時狀態；初始狀態時該鍵無效。

2、顯示驅動電路

「30秒倒計時器」用兩個共陽數碼管來顯示時間，數碼管顯示方式為動態顯示。顯示驅動電路中，數碼管的段碼引腳通過470歐的電阻接到單片機的P1口，兩個片選引腳各通過一個9012連接到正5V電源，由P3.0和P3.1控制。

4、報警電路

計時時間減到0，顯示數碼管顯示「00」時，發光二極體D1由P3.5控制發出光報警，同時蜂鳴器由P3.7控制發出聲報警。

二、軟體編程思路

1、全局變數

「30秒倒計時器」動作流程主要受三個全局變數控制。首先是bit變數「act」，當「act」為「1」時倒計時開始，為「0」時倒計時停止，「act」初值為「0」，可以由按鈕操作將其置「1」或清「0」。第二個全局變數是char變數「time」，存放倒計時的時間，當倒計時時間為0時，發出聲光報警。變數「time」的初值為30，定時中斷服務程序在「act」為1時，每1s對其進行減1操作，減到0時保持為0，按下「復位鍵」可將「time」復位為30。第三個全局變數是int變數「t」，記錄響應定時中斷0的次數。根據初始化定義，定時器0以方式1工作，每1ms發出一次中斷請求。控製程序只開放了定時器0中斷，因此不會有比定時器0中斷更高級的中斷被允許，所以每次請求都會立刻被響應。響應後在中斷服務程序中將全局變數「t」加1記錄響應中斷次數，每響應1000次即為1秒鍾。變數「t」初值為0，在中斷服務程序中加1，當「t」為2000時由中斷服務程序清0。在按鍵驅動程序中，按下啟動鍵、復位鍵、暫停/啟動鍵時將「t」清0，目的是從0ms開始計時。

2、控制流程

主程序主要用來檢測全局變數「time」當「time」為0時發出「聲光報警」。按鍵驅動、顯示驅動和「time」操作都在定時器0中斷服務程序中進行。其控制流程如圖2所示。

圖2 控制流程圖

三、軟體程序設計

1、數碼管驅動程序

到計時器的兩個數碼管以動態顯示的方式顯示計時時間「time」（全局變數），LED1顯示「time」的十位，LED2顯示「time」的個位。

（1）定義段碼數據口和片選信號

根據實際電路，在C51中定義段碼的數據口為P1，兩個片選信號為P3.0和P3.1。定義如下：

#define an P1

sbit wei1=P3^0;

sbit wei2=P3^1;

（2）定義字形碼

LED顯示數字0~9以及全滅的字形碼表格放在數組zixing[]中。字形碼是固定的表格，定義時加上關鍵字「code」 表示該表格存放在程序存儲器中。

unsigned char code zixing[]=

{

0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff

};

（3）定義數碼管LED1和LED2的顯示變數

為了增加驅動程序的可移植性，筆者為數碼管LED1和LED2定義了顯示變數。顯示變數就是本驅動程序的對外介面，外部程序只要改變顯示變數的值就可改變數碼管顯示的數值。定義方式如下：

unsigned char led_str[2]={10,10};

led_str[0]直接對應數碼管LED1, led_str[1]直接對應數碼管LED2。本項目中由專門的子程序將全局變數time計算拆分成led_str[0]和led_str[1]。

void js()

{

led_str[1]=time/10%10;

led_str[0]=time%10;

}

（4）數碼管驅動程序

數碼管驅動程序「void chushi(char i)」在定時中斷服務程序中被調用執行。根據初始化程序的定義，定時中斷服務程序每1ms被執行一次。定時中斷服務程序中運用全局變數「t」記錄進入該服務程序的次數，「t」計滿2000由定時中斷服務程序清零。

數碼管驅動程序的參數「char i」是用來確定當前點亮的是LED1還是LED2，當參數為「0」時點亮LED1，參數為「1」時點亮LED2。如果我們希望偶數次進入定時中斷服務程序時點亮LED1，奇數次進入定時中斷服務程序時點亮LED2，我們可以用程序調用語句「chushi(t%2)；」輕松實現。

進入數碼管驅動程序後首先調用子函數js()，計算當前的led_str[0]和led_str[1]。接下來將兩個數碼管全部熄滅以防止余暉的出現。最後點亮需要點亮的數碼管並送出字型碼。驅動程序代碼如下：

void chushi(char i)

{

js(); //計算顯示變數

an=0xff; //去余暉

wei1=i; wei2=!i; //確定片選

an=zixing[led_str[i]]; //送字型碼

}

2、按鍵驅動程序

按鍵驅動程序分為按鍵識別和按鍵功能執行兩部分。按鍵功能執行可在按鍵按下時或按鍵抬起後執行，文中將其設計在按鍵抬起後執行。

（1）定義按鍵I/O地址

根據實際電路，三個按鍵（啟動鍵、復位鍵、暫停/啟動鍵）分別接在P3口的P3.2，P3.3和P3.4三個引腳上。為了取鍵值方便還將P3口定義為「iokey」，程序中可作定義如下：

#define iokey P3

sbit key1=P3^2;

sbit key2=P3^3;

sbit key3=P3^4;

（2）按鍵驅動流程

按鍵識別的通用流程為：I/O口寫「1」→判斷有無鍵按下→延時去抖→確定鍵值→等待按鍵抬起→執行按鍵功能。按鍵驅動程序中定義了兩個靜態變數「ts」 和「kv」，分別用來延時去抖和存放鍵值。

（3）延時去抖

靜態變數「ts」用來延時去抖。按鍵驅動程序在定時中斷服務程序中每1ms被執行一遍，每檢測到有鍵按下「ts」加1，檢測到無鍵按下「ts」清0。按鍵連續按下20ms，則連續20次執行按鍵驅動程序時都檢測到有鍵按下，此時靜態變數「ts」累加到20，可確認按鍵按下有效。

為防止按鍵一直按著不放而使「ts」累加到溢出，確認有鍵按下後可使「ts」的值保持為20，或大於20的某一個值如21。

（4）取鍵值

確認有鍵按下後即可通過讀取按鍵的I/O口狀態來得到鍵值。為讀取P3.2、P3.3和P3.4引腳狀態，屏蔽P3口其他引腳的影響，可將讀取後的數值按位或上11100011B（0xE3）再送給靜態變數「kv」。

靜態變數「kv」存放按鍵的鍵值，無鍵按下或按鍵抬起後kv的值為0。按下啟動鍵key1時kv=11111011B（0xFB），按下復位鍵key2時kv=11110111B（0xF7），按下暫停/啟動鍵key3時kv=11101111B（0xEF）。

（5）執行按鍵功能

按鍵抬起後第一次執行按鍵驅動程序時，靜態變數「kv」任保持著按鍵按下時最後得到的鍵值，以該鍵值作為參數調用按鍵執行程序「actkey(kv)；」即可執行按鍵功能。調用後kv值立刻清0，確保按一次鍵執行一次按鍵功能。驅動程序代碼如下：

void key()

{

static unsigned char kv=0;

static unsigned char ts=0;

key1=1;key2=1;key3=1;

if(!(key1&key2&key3))

{

ts++;

if(ts>=20)ts=20; //有鍵按下

if(ts==20)

kv=iokey|0xe3; //取鍵值

}

else

{ //無鍵按下或按鍵已抬起

actkey(kv);

ts=0;

kv=0;

}

}

函數actkey(kv)用來根據鍵值「kv」執行相應操作。當「kv」等於0xFB時代表啟動鍵key1按下，函數actkey(kv)將全局變數act賦值為「1」。當「kv」等於0xF7時代表復位鍵key2按下，函數actkey(kv)將全局變數「time」復位為「30」。當「kv」等於0xEF時代表暫停/啟動鍵按下，函數actkey(kv)將全局變數act取反。每按一個按鈕都有將全局變數「t」清0的操作，目的是每當復位、或啟動計時時，進入定時中斷的次數都從0開始計算，否則會出現第1秒計時不準確的現象。程序代碼如下：

void actkey(unsigned char k)

{

switch(k)

{

case 0xfb:act=1;t=0;break;

case 0xf7:time=30;t=0; break;

case 0xef:act=~act;t=0; break;

}

}

四、結束語

本文在編程過程中以面向對象的編程思路封裝了兩個LED數碼管和三個獨立按鍵。當其驅動程序在定時中斷服務程序中被調用，編程者只要操作其介面：數組「led_str[2]」和函數「actkey(unsigned char k)」，無需直接對硬體進行編程即可改變功能，增強了軟體的通用性和可移植性。

B. 用單片機設計一個電子時鍾倒計時提醒器

8155
pa0-7
接led
a-h
8155
pb0-7
接顯示小燈
(顯示秒功能計數)
89c51p2.0-2.3
接x1-x4
(鍵盤控制功能)
89c51p1.6
1.7
接8155cs端和
i/0-m端
8155
pc0
pc1
接y1
y2
然後設計匯編程序
有主程序
顯示子程序
小時、分、秒子程序
鬧鍾、鍵盤子程序等。

C. 如何用單片機做一個簡單的倒計時器

51單片機實現數碼管99秒倒計時，其實很簡單，就是使用定時器中斷來實現。目的就是學習怎樣用單片機實現倒計時，從而實現一些延時控制類的東西，99秒只是一個例子，你完全可以做出任意倒計時如10秒倒計時程序。定時器定時時間計算公式：初值X=M（最大計時）-計數值。
初值，換算成十六進制，高位給TH0，低位給TL0，如果用定時器0的話。
M（最大計時）如果是16位的，就是2的16次方，最大定時，65535 微秒，實現1秒定時，可以通過定時10毫秒，然後100次改變一次秒值即可。10*100毫秒=1S
計數值：你要定時多長時間，如果定時1毫秒，就是1000微秒，（單位為微秒），如果定時10毫秒，就是10000（微秒），當然，最大定時被定時器本身位數限制了，最大2的16次方（16位定時計數器），只能定時65.535毫秒。定時1S當然不可能1S定時器中斷。
下面為實現99秒倒計時C語言源程序
/*了解定時器，這樣的話，就可以做一些基本的實驗了，如定時炸彈~~，10秒後打開關閉繼電器*/
/*數碼管，12M晶振*/
#include <reg52.h>
#define uchar unsigned char
sbit p11=P1^1; //連的是繼電器。。
code unsigned char tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
uchar shiwei;
uchar gewei;
void delay(unsigned int cnt)
{
while(--cnt);
}
void main()
{
TMOD|=0x01; /*定時器0 16位定時器 X=65535-10000（10毫秒）=55535=D8F0（十六進制）定時10ms
*/
TH0=0xd8;
TL0=0xf0;
IE=0x82; //這里是中斷優先順序控制EA=1（開總中斷）,ET0=1（定時器0允許中斷)，這里用定時器0來定時
TR0=1; //開定時器0
while(1)
{
P0=shiwei; //99的十位
P2=0; //99的個位，
delay(300); //動態掃描數碼管延時
P0=gewei;
P2=1;
delay(300);
}
}
void tim(void) interrupt 1 using 1 //定時器0中斷
{
static uchar second=99,count; //99隻是一個數，可以任意改，因為這里只學習怎樣實現倒計時
TH0=0xd8; //定時10毫秒
TL0=0xf0;
count++;
if(count==100) //10毫秒定時，10*100=1000（毫秒)=1秒
{
count=0;
second--;
if(second==0)
{
p11=0; //這里讓繼電器動作，當然動作之後，要復位才能等下次倒定時再動作。
second=99; //回到99再循環來，當然，可以做其他的控制，
}
shiwei=tab[second/10]; //數碼管10位
gewei=tab[second%10]; //數碼管個位
}

D. 單片機設計秒錶倒計時

#include<reg51.h>

unsignedcharmsec,sec;

voiddelay()

{unsignedchari;

for(i=0;i<100;i++);}

voidT0_INT(void)interrupt1

{

TH0=0x3c;

TL1=0Xb0;

msec++;

if(msec==20)

{

msec=0;

sec++;

if(sec==60)

{

sec=0;

}

}

}

voidmain()

{

unsignedcharled[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};

unsignedchartemp;

TMOD=0x01;

TH0=0x3c;

TL0=0xb0;

EA=1;

ET0=1;

P3=0xff;

while(1)

{

P2=0x01;

P0=led[sec/10];

delay();

P2=0x02;

P0=led[sec%10];

delay();

temp=~P3;

temp=temp&0x07;

if(temp==0x01)

TR0=1;

if(temp==0x02)

TR0=1;

if(temp==0x04)

{TR0=0;sec=0;msec=0;}

}

}

E. 單片機課程設計：倒計時計時器，從99到0

你好！

是c語言的代碼嗎？硬體電路原理圖完成了嗎

F. 求助，我想設計一個倒計時器要51單片機的

我做過一個課程設計----倒計時報警系統。
效果就是：可以通過按鍵設置初始值，按下開始鍵，倒計時開始，期間可以暫停。倒計時到5s後，會觸發預報警，倒計時結束後會觸發報警，表示計時結束。
看看能不能符合您的要求？

G. 單片機程序，設計一個倒計時程序，每八個小時響一次，持續時間五秒，求大神幫忙。

#include <reg52.h>

#include <math.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit fm=P1^7;//蜂鳴器

uint aa=0,c;
void Delay1ms(unsigned int i) //1ms延時程序
{
unsigned int j;
for(;i>0;i--)
{
for(j=0;j<125;j++)
{;}
}
}
void init()//初始化設置
{
TMOD=0x01;//定時器0作為定時器用
TH0=965536-5000）/256;//定時50ms
TL0=965536-5000）%256;
EA=1;//開總中斷
ET0=1;//允許定時器1中斷
TR0=1;//啟動定時器
}

void main()//主程序很簡單
{
init();//初始化
c=3600*8;
while(1)//循環程序
{
while(c!=0);
c=3600*8;
fm=1;//報警
Delay1ms(5000) ;
fm=0;//報警停止

}
}
void timer0()interrupt 1//定時器0的中斷序號為1
{
aa++;
TH0=965536-5000）/256;//定時50ms
TL0=965536-5000）%256;
if(aa==20)//中斷10次,共1S
{
aa=0;

c--;

}

}

H. 用51單片機C語言版設計秒錶倒計時

K1 EQU P1.0
K2 EQU P1.1
K3 EQU P1.2
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP T0ISR
ORG 0030H
MAIN:
MOV TMOD,#01H
MOV TH0,#HIGH(65536-10000)
MOV TL0,#LOW(65536-10000)
SETB ET0
SETB TR0
SETB EA
MOV R0,#9
MOV R1,#9
MOV R2,#0
MOV R3,#99
CLR 00H
CLR 01H
LOOP:
JB K1,LP01
JNB K1,$
CLR 01H
INC R3
CJNE R3,#100,LOOP0
MOV R3,#0
SJMP LOOP0
LP01:
JB K2,LP02
JNB K2,$
CLR 01H
CJNE R3,#0,LP011
MOV R3,#99
SJMP LOOP0
LP011:
DEC R3
SJMP LOOP0
LP02:
JB K3,LOOP
JNB K3,$
SETB 01H
SJMP LOOP
LOOP0:
MOV A,R3
MOV B,#10
DIV AB
MOV R0,B
MOV R1,A
SJMP LOOP
T0ISR:
CLR TR0
MOV TH0,#HIGH(65536-10000)
MOV TL0,#LOW(65536-10000)
SETB TR0
MOV DPTR,#TABLE
T0C:
CPL 00H
JB 00H,T001
MOV P3,#0FDH
MOV A,R1
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2,A
SJMP T002
T001:
MOV P3,#0FEH
MOV A,R0
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2,A
T002:
JNB 01H,T0E
INC R2
MOV A,R2
CJNE A,#100,T0E
MOV R2,#0
MOV A,R0
JZ T003
DEC R0
SJMP T0E
T003:
MOV A,R1
JZ T004
DEC R1
MOV R0,#9
T0E:
RETI
T004:
CLR 01H
MOV R4,#16
T005:
CPL P0.0
LCALL DELAY
DJNZ R4,T005
RETI
DELAY:
MOV R6,#200
DLY:
MOV R7,#250
DJNZ R7,$
DJNZ R6,DLY
RET
TABLE: ; 共陰極數碼管顯示代碼表
DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H ;01234
DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;56789
END

I. 如何用單片機做一個簡單的倒計時器

我已經完成了,下面是電路圖和實際效果,你也試試,程序已經調試完成了!!!是使用秒錶程序改編完成的,喜歡的話,點一個贊吧!希望能幫到你!!!

#include "reg52.h" //此文件中定義了單片機的一些特殊功能寄存器

typedef unsigned int u16; //對數據類型進行聲明定義

typedef unsigned char u8;

sbit LSA=P2^2;

sbit LSB=P2^3;

sbit LSC=P2^4;

u8 code smgan[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,

0x7f,0x6f};//顯示0~F的值

u8 ssec=100,sec=60,min=04;

u8 DisplayData[8];

sbit beep=P1^5;

unsigned long counter=0;

unsigned int c=0;

sbit p15=P1^5;

bit p;

/*******************************************************************************

* 函 數 名 : delay

* 函數功能 : 延時函數，i=1時，大約延時10us

*******************************************************************************/

void delay(u16 i)

{

while(i--);

}

/*******************************************************************************

* 函 數 名 : Timer0Init

* 函數功能 : 定時器0初始化

* 輸 入 : 無

* 輸 出 : 無

*******************************************************************************/

void Timer0Init()

{

TMOD=0X11;//選擇為定時器0模式，工作方式1，僅用TR0打開啟動。

TH0=0Xd8; //給定時器賦初值，定時10ms

TL0=0Xf0;

ET0=1;//打開定時器0中斷允許

EA=1;//打開總中斷

TR0=1;//打開定時器 -->啟動定時器中斷!

ET1=1;

TR1=1;

TH1=(65536-250)/256; //FC

TL1=(65536-250)%256;

}

/*******************************************************************************

* 函 數 名 : DigDisplay

* 函數功能 : 數碼管動態掃描函數，循環掃描8個數碼管顯示

*******************************************************************************/

void DigDisplay()

{

u8 i;

for(i=0;i<8;i++)

{

switch(i) //位選，選擇點亮的數碼管，

{

case(0):

LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;//顯示第0位

case(1):

LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;//顯示第1位

case(2):

LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;//顯示第2位

case(3):

LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;//顯示第3位

case(4):

LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;//顯示第4位

case(5):

LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;//顯示第5位

case(6):

LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;//顯示第6位

case(7):

LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;//顯示第7位

}

P0=DisplayData[i];//發送段碼

delay(100); //間隔一段時間掃描

P0=0x00;//消隱-->撤銷選中;

}

}

void datapros()

{

DisplayData[0]=smgan[ssec%10];

DisplayData[1]=smgan[ssec/10];

DisplayData[2]=0x40;

DisplayData[3]=smgan[sec%10];

DisplayData[4]=smgan[sec/10];

DisplayData[5]=0x40;

DisplayData[6]=smgan[min%10];

DisplayData[7]=smgan[min/10];

}

/*******************************************************************************

* 函 數 名 : main

* 函數功能 : 主函數

* 輸 入 : 無

* 輸 出 : 無

*******************************************************************************/

void main()

{

Timer0Init(); //定時器0初始化

while(1)

{

datapros();

DigDisplay();

}

}

/*******************************************************************************

* 函 數 名 : void Timer0() interrupt 1

* 函數功能 : 定時器0中斷函數

* 輸 入 : 無

* 輸 出 : 無

*******************************************************************************/

void Timer0() interrupt 1

{

TH0=0Xd8; //給定時器賦初值，定時10ms

TL0=0Xf0;

ssec--;

if(ssec==00) //1s

{

ssec=100;

sec--;

if(sec==00)

{

sec=60;

min--;

if(min==-1)

{

P1=1;

ssec=0;sec=0;min=0;

TR0=0;

}

}

}

}

void Timer1() interrupt 3

{

TH1=(65536-250)/256; //FC

TL1=(65536-250)%256;

if(p!=1) p15=~p15;

if(p==1) p15=0;

c++;

if(c==250)

{

//c=0;

p=~p;

}

if(c>=250&&1695);

if(c==1696) c=0;

}