基于單片機的多用途定時(shí)器的設計與實(shí)現

　　由于A(yíng)T89 C51的內部計數器是16位的，即便采用2MHz的時(shí)鐘，計滿(mǎn)一次為32767．5μs，因此通過(guò)Intel 8253外擴了計數器，并且用AT89 C51的ALE輸出作為8253的時(shí)鐘脈沖，這樣就大大地擴展了量程范圍。

　　通過(guò)Intel8279外擴了鍵盤(pán)／顯示器，由于Intel8279內部自帶按鍵消抖電路和鍵值自動(dòng)掃描電路，故無(wú)須再進(jìn)行編程，這樣既提高了可靠性，同時(shí)也減少了整個(gè)程序的代碼量。

　　鍵盤(pán)為4×4物理鍵陣（部分鍵是復用的），除了0～9數字鍵外，還有計時(shí)鍵、修改鍵、確認鍵、設置鍵／復位↑、↓等功能鍵，鍵位排布情況見(jiàn)圖1。因為選用了塑膜按鍵（定做的），所以既防塵又美觀(guān)。

顯示器選用5位高紅LED管，分別表示時(shí)、分、秒。之所以沒(méi)有選用液晶，主要是從廣泛的實(shí)用環(huán)境來(lái)考慮的，比如球賽，大多是在戶(hù)外進(jìn)行的，LCD就顯得亮度不夠了。另外用了4個(gè)發(fā)光二極管作為時(shí)與分、分與秒之間的分界符，如圖2所示。
　　達到預定時(shí)間，聲光同時(shí)報警，采用高亮度LED和所需語(yǔ)音（時(shí)間到，請停止 ）。CPU對8279的監視采用了查詢(xún)方式，故8279的中斷請求信號IRQ懸空未用。
　　系統有直流（4節1號干電池）和交流（220V市電）兩種供電方式。整流電源是與系統配裝在一起

3　軟件結構

　　8253的工作時(shí)鐘是ALE，輸出為1MHz。它有三個(gè)計數器，為了能夠最大限度地擴大計時(shí)量程，三個(gè)計數器采用了“套用”方式，即計數器0的輸出作為計數器1的輸入脈沖，計數器1的輸出作為計數器2的輸入脈沖，最后計數器2的輸出才輸入到的。整個(gè)系統的結構如圖3所示?！?BR>　　AT89 C51的T0進(jìn)行計數，一個(gè)“硬件計時(shí)周期”就能定時(shí)71min1．41s，這已能滿(mǎn)足一般的賽事定時(shí)需要。從更廣的范圍考慮，編制了不同“軟定時(shí)”延遲程序，可用嵌套的形式啟動(dòng)“硬件計時(shí)周期”，以達到更長(cháng)的定時(shí)需要，但是顯示器的位數已定，最長(cháng)能夠定時(shí)10h，這已足夠長(cháng)了。
　　系統軟件分為三大模塊，即初始化模塊，鍵盤(pán)掃描／顯示模塊，時(shí)間延遲（脈沖計數）模塊。關(guān)鍵技術(shù)為延遲時(shí)間的計算和對8279編程，工作期間要動(dòng)態(tài)地顯示倒計時(shí)時(shí)間，結構框圖如圖4所示。

4　結束語(yǔ)

　　本文所介紹的多用途定時(shí)器設計巧妙，體積小，造價(jià)低，功能強，計時(shí)范圍大，用途廣泛，操作攜帶方便，是一種較理想的定時(shí)工具，經(jīng)多次試用改進(jìn)后已基本定型。該系統市場(chǎng)前景廣闊，具有較明顯的經(jīng)濟效益。

2　李華．MCS－51系列單片機實(shí)用接口技術(shù)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993

3　李秉操等．單片機接口技術(shù)及其在工業(yè)控制中的應用．陜西：陜西電子編輯部，1991
4　陳鍵鐸．8098單片機原理及應用技術(shù)．北京：電子工業(yè)出版社，1995