一种基于STC89C52RC单片机的计时系统的设计方案

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    随着电子技术的日新月异, 单片机的应用技术已逐步成熟, 市场上也出现了基于单片机技术的仪器设备。本文基于STC89S52RC单片机设计了一种计时系统, 可精确到小数点后2位, 计时系统可实现开始计时、停止计时并保持读数、复位等功能。1 STC89C52RC单片机简介    STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的超强抗干扰、高速、低功耗单片机, 指令代码完全兼容传统8051单片机。其最高频率时钟为80 MHz, Flash存储器为8 KB, RAM为512 bit, E2PROM为2 KB, 可反复擦写编程。工作温度为-40℃～+85℃, 内置看门狗电路, 内部电源供电系统、时钟电路和复位电路都经过特殊处理。“6时钟/机器周期”和“12时钟/机器周期”可在ISP编程时反复设置。 2 STC89C52RC单片机计时系统硬件    系统硬件包括STC89C52RC单片机、中断键(按下后计时系统停止计时, 显示系统保持读数)、显示系统。3 显示系统    显示系统硬件介绍：4 bit 8段数码管(本论文选用的是共阳极数码管), 54/74LS138译码器(位选控制), 74HC245双向总线发送器/接收器(控制数码管显示)。    显示系统采用单片机驱动数码管显示时间读数, 由54/74LS138译码器控制数字显示的位置, 74HC245双向总线发送器/接收器控制数码管显示数字及何时开始显示（上电开始计时即开始显示）。显示系统原理图如图1所示。



    本文中只用到了8位数码管中的4位。    显示系统程序设计如下所示：    void display(uint result)    {    P2=table[result/1000];                    //显示十位数值    P1=DIS_BIT[3];                  delay50ms(1);    P2=table[result%1000/100];               //显示个位数值    P1=DIS_BIT[2];    delay50ms(1);    P2=table[result%1000%100/10];                               //显示小数点后第一位数值    P1=DIS_BIT[1];    delay50ms(1);    P2=table[result%1000%100%10];                               //显示小数点后第二位数值    P1=DIS_BIT[0];    delay50ms(1);    }4 计时系统原理简述及结构    当启动开关按下时, 仪器设备开始工作, 并将电压信号传送给STC89C52RC单片机的电源输入端即VCC端, STC89C52RC单片机定时器开始工作, 同时显示系统开始工作即开始计时。当中断键按下时, 计时系统停止计时, 显示系统保持停止时的读数。P2口控制数码管显示的数字, P1接口接显示系统54/74LS138译码器做为位选控制。    本设计中STC89C52RC单片机采用单片机中定时器/计时器0作为计时器。系统结构如图2所示。



    主程序设计如下：void main(){              EA=1;                                   //允许总中断      
           EX0=1;                         //外部中断0的允许          IT0=1;               //下降沿触发外部中断          TMOD=0x02;      //定时器工作方式2              TH0=0;           //高位赋值          TL0=0;           //低位赋值        ET0=1;           //允许定时器0的中断        TR0=1;           //启动定时器0        while(1)    {          display(second);    }}    中断程序设计：void time0(void) interrupt 1   //外部中断函数{      count++;         if(count==39)      //显示到小数点后两位即最小分辨率                             为10 ms, 定时器工作方式2最大计时                            为28 μs,即0.256 ms,10/0.256=39.062 5,          所以变量count设置为39    {    count=0;    second++;　　}}    完整程序设计如下所示：    #include    #include"intrins.h"    #define uint unsigned int    #define uchar unsigned char    uint second ,sec;    code unsigned char table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,        0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};    uchar code DIS_BIT[10]={0xff,0xfe,0xfd,0xfc,0xfb,0xfa,        0xf9,0xf8};    uint count=0;    uint result；    sbit  pause = P3^2;                       //定义暂停键     void delay50ms(uint t)    {           uint j;           for(;t>0;t--)           for(j=245;j>0;j--);    }          void display(uint result)    {    P2=table[result/1000];    P1=DIS_BIT[3];    delay50ms(1);    P2=table[result%1000/100];    P1=DIS_BIT[2];    delay50ms(1);    P2=table[result%1000%100/10];    P1=DIS_BIT[1];    delay50ms(1);    P2=table[result%1000%100%10];    P1=DIS_BIT[0];    delay50ms(1);    }    void Outside_Init0() interrupt 0    {    sec=second;            P2=table[sec/1000];            P1=DIS_BIT[3];    delay50ms(20);            P2=table[sec%1000/100];            P1=DIS_BIT[2];    delay50ms(20);            P2=table[sec%1000%100/10];            P1=DIS_BIT[1];    delay50ms(20);        P2=table[sec%1000%100%10];        P1=DIS_BIT[0];    delay50ms(20);        EA=0;        ET0=0;                     //允许定时器0的中断        TR0=0;                   //启动定时器0           }     void main(){            EA=1;                     //允许总中断          EX0=1;                 //外部中断0的允许          IT0=1;                 //下降沿触发外部中断              TMOD=0x02;              TH0=0;              TL0=0;          ET0=1;                //允许定时器0的中断          TR0=1;                //启动定时器0    while(1)    {        display(second);    }}void time0(void) interrupt 1{      count++;         if(count==39)       {    count=0;    second++;　　}}    以上程序是作者针对所用硬件设计的程序, 部分程序内容需根据具体硬件做适当更改。    显示误差计算：    定时器工作方式2最大计时为28 μs, 即0.256 ms, 10/0.256=39.062 5。此时设置计数器中断运行过程中变量为39, 即1 s误差为0.062 5 ms。参考文献[1] 杨文龙.单片机原理及应用[M].西安：西安电子科技大学出版社,1997.[2] 徐仁贵. 微型计算机接口技术与应用[M].机械工业出版社,北京：2005.[3] 陈良银,游洪跃,李旭伟.C语言程序设计[M].北京：清华大学出版社,2006.