2021年11月09日 | 51单片机实现数码管中的倒计时程序

一、使用proteus绘制简单的电路图，用于后续仿真

二、编写程序

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

---- @Project: LED-74HC595

---- @File: main.c

---- @Edit: ZHQ

---- @Version: V1.0

---- @CreationTime: 20200607

---- @ModifiedTime: 20200611

---- @Description: 启动和暂停键对应S1键，复位键对应S5键。

---- 按下启动暂停按键时，倒计时开始工作，再按一次启动暂停按键时，

---- 则暂停倒计时。在任何时候，按下复位按键，倒计时将暂停工作，

---- 并且恢复倒计时当前默认值99。

---- 单片机：AT89C52

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

#include "reg52.h"

/*——————宏定义——————*/

#define FOSC 11059200L

#define T1MS (65536-FOSC/12/500)   /*0.5ms timer calculation method in 12Tmode*/

#define const_voice_short 40 /*蜂鸣器短叫的持续时间*/

#define const_voice_long 200 /*蜂鸣器长叫的持续时间*/

#define const_key_time1 20 /*按键去抖动延时的时间*/

#define const_key_time2 20 /*按键去抖动延时的时间*/

#define const_dpy_time_half 200 /*数码管闪烁时间的半值*/

#define const_dpy_time_all 400 /*数码管闪烁时间的全值 一定要比const_dpy_time_half 大*/

/* 

* 如何知道1秒钟需要多少个定时中断？

* 这个需要编写一段小程序测试，得到测试的结果后再按比例修正。

* 步骤：

* 第一步：在程序代码上先写入1秒钟大概需要100个定时中断。

* 第二步：把程序烧录进单片机后，上电开始测试，手上同步打开手机里的秒表。

*         如果单片机倒计时跑完了99秒，而手机上的秒表才走了156秒。

* 第三步：那么最终得出1秒钟需要的定时中断次数是:const_1s=(100*99)/156=64

*/

#define const_1s  64 /*大概一秒钟所需要的定时中断次数*/

/*——————变量函数定义及声明——————*/

/*定义数码管的74HC595*/

sbit Dig_Hc595_Sh = P2^0;

sbit Dig_Hc595_St = P2^1;

sbit Dig_Hc595_Ds = P2^2;

/*定义蜂鸣器*/

sbit Beep = P2^7;

/*作为中途暂停指示灯 亮的时候表示中途暂停*/

sbit LED = P3^5;

/*定义按键*/

sbit Key_S1 = P0^0; /*对应S1*/

sbit Key_S2 = P0^1; /*对应S5*/

sbit Key_GND = P0^4; /*模拟独立按键的地GND，因此必须一直输出低电平*/

unsigned char ucKeySec = 0; /*被触发的按键编号*/

unsigned int uiKeyTimeCnt1 = 0; /*按键去抖动延时计数器*/

unsigned char ucKeyLock1 = 0; /*按键触发后自锁的变量标志*/

unsigned int uiKeyTimeCnt2 = 0; /*按键去抖动延时计数器*/

unsigned char ucKeyLock2 = 0; /*按键触发后自锁的变量标志*/

unsigned char ucDigShow8;   /*第8位数码管要显示的内容*/

unsigned char ucDigShow7;   /*第7位数码管要显示的内容*/

unsigned char ucDigShow6;   /*第6位数码管要显示的内容*/

unsigned char ucDigShow5;   /*第5位数码管要显示的内容*/

unsigned char ucDigShow4;   /*第4位数码管要显示的内容*/

unsigned char ucDigShow3;   /*第3位数码管要显示的内容*/

unsigned char ucDigShow2;   /*第2位数码管要显示的内容*/

unsigned char ucDigShow1;   /*第1位数码管要显示的内容*/

unsigned char ucDigDot8;   /*数码管8的小数点是否显示的标志*/

unsigned char ucDigDot7;   /*数码管7的小数点是否显示的标志*/

unsigned char ucDigDot6;   /*数码管6的小数点是否显示的标志*/

unsigned char ucDigDot5;   /*数码管5的小数点是否显示的标志*/

unsigned char ucDigDot4;   /*数码管4的小数点是否显示的标志*/

unsigned char ucDigDot3;   /*数码管3的小数点是否显示的标志*/

unsigned char ucDigDot2;   /*数码管2的小数点是否显示的标志*/

unsigned char ucDigDot1;   /*数码管1的小数点是否显示的标志*/

unsigned char ucDigShowTemp = 0; /*临时中间变量*/

unsigned char ucDisplayDriveStep = 1; /*动态扫描数码管的步骤变量*/

unsigned char ucWd1Update = 1; /*窗口1更新显示标志*/

unsigned char ucWd = 1; /*本程序的核心变量，窗口显示变量。类似于一级菜单的变量。代表显示不同的窗口。*/

unsigned char ucCountDown = 99; /*倒计时的当前值*/

unsigned char ucStartFlag = 0; /*暂停与启动的标志位*/

unsigned int uiTimeCnt = 0; /*倒计时的时间计时器*/

unsigned char ucTemp1 = 0; /*中间过渡变量*/

unsigned char ucTemp2 = 0; /*中间过渡变量*/

unsigned char ucTemp3 = 0; /*中间过渡变量*/

unsigned char ucTemp4 = 0; /*中间过渡变量*/

unsigned char ucTemp5 = 0; /*中间过渡变量*/

unsigned char ucTemp6 = 0; /*中间过渡变量*/

unsigned char ucTemp7 = 0; /*中间过渡变量*/

unsigned char ucTemp8 = 0; /*中间过渡变量*/

unsigned int uiVoiceCnt = 0; /*蜂鸣器鸣叫的持续时间计数器*/

void Dig_Hc595_Drive(unsigned char, unsigned char);

/*根据原理图得出的共阴数码管字模表*/

code unsigned char Dig_Table[] =

{

0x3f,  /*0       序号0*/

0x06,  /*1       序号1*/

0x5b,  /*2       序号2*/

0x4f,  /*3       序号3*/

0x66,  /*4       序号4*/

0x6d,  /*5       序号5*/

0x7d,  /*6       序号6*/

0x07,  /*7       序号7*/

0x7f,  /*8       序号8*/

0x6f,  /*9       序号9*/

0x00,  /*不显示  序号10*/

0x40,  /*-    序号11*/

0x73,  /*P       序号12*/

};

/**

* @brief  定时器0初始化函数

* @param  无

* @retval 初始化T0

**/

void Init_T0(void)

{

TMOD = 0x01;                    /*set timer0 as mode1 (16-bit)*/

TL0 = T1MS;                     /*initial timer0 low byte*/

TH0 = T1MS >> 8;                /*initial timer0 high byte*/

}

/**

* @brief  外围初始化函数

* @param  无

* @retval 初始化外围

* 让数码管显示的内容转移到以下几个变量接口上，方便以后编写更上一层的窗口程序。

* 只要更改以下对应变量的内容，就可以显示你想显示的数字。

**/

void Init_Peripheral(void)

{

ucDigDot8 = 0;  

ucDigDot7 = 0; 

ucDigDot6 = 0; 

ucDigDot5 = 0;   

ucDigDot4 = 0;

ucDigDot3 = 0;   

ucDigDot2 = 0;  

ucDigDot1 = 0; 

ET0 = 1;/*允许定时中断*/

TR0 = 1;/*启动定时中断*/

EA = 1;/*开总中断*/  

}

/**

* @brief  初始化函数

* @param  无

* @retval 初始化单片机

**/

void Init(void)

{

LED = 0;

Beep = 1;

Key_GND = 0;

Dig_Hc595_Drive(0x00, 0x00); /*关闭所有经过另外两个74HC595驱动的LED灯*/

Init_T0();

}

/**

* @brief  延时函数

* @param  无

* @retval 无

**/

void Delay_Long(unsigned int uiDelayLong)

{

   unsigned int i;

   unsigned int j;

   for(i=0;i   {

      for(j=0;j<500;j++)  /*内嵌循环的空指令数量*/

          {

             ; /*一个分号相当于执行一条空语句*/

          }

   }

}

/**

* @brief  延时函数

* @param  无

* @retval 无

**/

void Delay_Short(unsigned int uiDelayShort)

{

   unsigned int i;

   for(i=0;i   {

; /*一个分号相当于执行一条空语句*/

   }

}

/**

* @brief  显示数码管字模的驱动函数

* @param  无

* @retval 动态驱动数码管的原理

* 在八位数码管中，在任何一个瞬间，每次只显示其中一位数码管，另外的七个数码管

* 通过设置其公共位com为高电平来关闭显示，只要切换画面的速度足够快，人的视觉就分辨不出来，感觉八个数码管

* 是同时亮的。以下dig_hc595_drive(xx,yy）函数，其中第一个形参xx是驱动数码管段seg的引脚，第二个形参yy是驱动

* 数码管公共位com的引脚。

**/

void Display_Drive(void)

{

switch(ucDisplayDriveStep)

{

case 1: /*显示第1位*/

ucDigShowTemp = Dig_Table[ucDigShow1];

if(ucDigDot1 == 1)

{

ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; /*显示小数点*/

}

Dig_Hc595_Drive(ucDigShowTemp, 0xfe);

break;

case 2: /*显示第2位*/

ucDigShowTemp = Dig_Table[ucDigShow2];

if(ucDigDot2 == 1)

{

ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; /*显示小数点*/

}

Dig_Hc595_Drive(ucDigShowTemp, 0xfd);

break;

case 3: /*显示第3位*/

ucDigShowTemp = Dig_Table[ucDigShow3];

if(ucDigDot3 == 1)

{

ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; /*显示小数点*/

}

Dig_Hc595_Drive(ucDigShowTemp, 0xfb);

break;

case 4: /*显示第4位*/

ucDigShowTemp = Dig_Table[ucDigShow4];

if(ucDigDot4 == 1)

{

ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; /*显示小数点*/

}

Dig_Hc595_Drive(ucDigShowTemp, 0xf7);

break;

case 5: /*显示第5位*/

ucDigShowTemp = Dig_Table[ucDigShow5];

if(ucDigDot5 == 1)

{

ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; /*显示小数点*/

}

Dig_Hc595_Drive(ucDigShowTemp, 0xef);

break;

case 6: /*显示第6位*/

ucDigShowTemp = Dig_Table[ucDigShow6];

if(ucDigDot6 == 1)

{

ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; /*显示小数点*/

}

Dig_Hc595_Drive(ucDigShowTemp, 0xdf);

break;

case 7: /*显示第7位*/

ucDigShowTemp = Dig_Table[ucDigShow7];

if(ucDigDot7 == 1)

{

ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; /*显示小数点*/

}

Dig_Hc595_Drive(ucDigShowTemp, 0xbf);

break;

case 8: /*显示第8位*/

ucDigShowTemp = Dig_Table[ucDigShow8];

if(ucDigDot8 == 1)

{

ucDigShowTemp = ucDigShowTemp | 0x80; /*显示小数点*/

}

Dig_Hc595_Drive(ucDigShowTemp, 0x7f);

break;

}

ucDisplayDriveStep ++; /*逐位显示*/

if(ucDisplayDriveStep > 8) /*扫描完8个数码管后，重新从第一个开始扫描*/

{

ucDisplayDriveStep = 1;

}

}

/**

* @brief  数码管的595驱动函数

* @param  无

* @retval 

* 如果直接是单片机的IO口引脚驱动的数码管，由于驱动的速度太快，此处应该适当增加一点delay延时或者

* 用计数延时的方式来延时，目的是在八位数码管中切换到每位数码管显示的时候，都能停留一会再切换到其它

* 位的数码管界面，这样可以增加显示的效果。但是，由于是间接经过74HC595驱动数码管的，

* 在单片机驱动74HC595的时候，dig_hc595_drive函数本身内部需要执行很多指令，已经相当于delay延时了，

* 因此这里不再需要加delay延时函数或者计数延时。

**/

void Dig_HC595_Drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09, unsigned char ucDigStatusTemp08_01)

{

unsigned char i;

unsigned char ucTempData;

Dig_Hc595_Sh = 0;

Dig_Hc595_St = 0;

ucTempData = ucDigStatusTemp16_09; /*先送高8位*/

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

{

if(ucTempData >= 0x80)

{

Dig_Hc595_Ds = 1;

}

else

{

Dig_Hc595_Ds = 0;

}

/*注意，此处的延时delay_short必须尽可能小，否则动态扫描数码管的速度就不够。*/

Dig_Hc595_Sh = 0; /*SH引脚的上升沿把数据送入寄存器*/

Delay_Short(1); 

Dig_Hc595_Sh = 1;

Delay_Short(1);

ucTempData = ucTempData <<1;

}

ucTempData = ucDigStatusTemp08_01; /*再先送低8位*/

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

{

if(ucTempData >= 0x80)

{

Dig_Hc595_Ds = 1;

}

else

{

Dig_Hc595_Ds = 0;

}

Dig_Hc595_Sh = 0; /*SH引脚的上升沿把数据送入寄存器*/

Delay_Short(1); 

Dig_Hc595_Sh = 1;

Delay_Short(1);

ucTempData = ucTempData <<1;

}

Dig_Hc595_St = 0; /*ST引脚把两个寄存器的数据更新输出到74HC595的输出引脚上并且锁存起来*/

Delay_Short(1);

Dig_Hc595_St = 1;

Delay_Short(1);

Dig_Hc595_Sh = 0; /*拉低，抗干扰就增强*/

Dig_Hc595_St = 0;

Dig_Hc595_Ds = 0;

}

/**

* @brief  扫描按键

* @param  无

* @retval 放在定时中断里

**/

void Key_Scan(void)

{

if(Key_S1 == 1) /*IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位*/

{

ucKeyLock1 = 0;

uiKeyTimeCnt1 = 0;

}

else if(ucKeyLock1 == 0) /*有按键按下，且是第一次被按下*/

{

uiKeyTimeCnt1 ++; /*累加定时中断次数*/

if(uiKeyTimeCnt1 > const_key_time1)

{

uiKeyTimeCnt1 = 0;

ucKeyLock1 = 1; /*自锁按键置位,避免一直触发*/

ucKeySec = 1;

}

}

if(Key_S2 == 1) /*IO是高电平，说明按键没有被按下，这时要及时清零一些标志位*/

{

ucKeyLock2 = 0;

uiKeyTimeCnt2 = 0;

}

else if(ucKeyLock2 == 0) /*有按键按下，且是第一次被按下*/

{

uiKeyTimeCnt2 ++; /*累加定时中断次数*/

if(uiKeyTimeCnt2 > const_key_time2)

{

uiKeyTimeCnt2 = 0;

ucKeyLock2 = 1; /*自锁按键置位,避免一直触发*/

ucKeySec = 2;

}

}

}

/**

* @brief  按键服务的应用程序

* @param  无

* @retval 无

**/

void Key_Service(void)

{

switch(ucKeySec) /*启动和暂停按键*/

{

case 1: /*加按键，对应S1*/

switch(ucWd) /*在不同的窗口下，设置不同的参数*/

{

case 1:

ucStartFlag = !ucStartFlag;

break;

}

uiVoiceCnt = const_voice_short; /*按键声音触发，滴一声就停。*/