基于单片机的多用途定时器的设计与实现

时间:2012-02-04来源:网络

  由于AT89 C51的内部计数器是16位的,即便采用2MHz的时钟,计满一次为32767.5μs,因此通过Intel 8253外扩了计数器,并且用AT89 C51的ALE输出作为8253的时钟脉冲,这样就大大地扩展了量程范围。

  通过Intel8279外扩了键盘/显示器,由于Intel8279内部自带按键消抖电路和键值自动扫描电路,故无须再进行编程,这样既提高了可靠性,同时也减少了整个程序的代码量。

  键盘为4×4物理键阵(部分键是复用的),除了0~9数字键外,还有计时键、修改键、确认键、设置键/复位↑、↓等功能键,键位排布情况见图1。因为选用了塑膜按键(定做的),所以既防尘又美观。

显示器选用5位高红LED管,分别表示时、分、秒。之所以没有选用液晶,主要是从广泛的实用环境来考虑的,比如球赛,大多是在户外进行的,LCD就显得亮度不够了。另外用了4个发光二极管作为时与分、分与秒之间的分界符,如图2所示。
  达到预定时间,声光同时报警,采用高亮度LED和所需语音(时间到,请停止 )。CPU对8279的监视采用了查询方式,故8279的中断请求信号IRQ悬空未用。
  系统有直流(4节1号干电池)和交流(220V市电)两种供电方式。整流电源是与系统配装在一起

3 软件结构

  8253的工作时钟是ALE,输出为1MHz。它有三个计数器,为了能够最大限度地扩大计时量程,三个计数器采用了“套用”方式,即计数器0的输出作为计数器1的输入脉冲,计数器1的输出作为计数器2的输入脉冲,最后计数器2的输出才输入到的。整个系统的结构如图3所示。 
  AT89 C51的T0进行计数,一个“硬件计时周期”就能定时71min1.41s,这已能满足一般的赛事定时需要。从更广的范围考虑,编制了不同“软定时”延迟程序,可用嵌套的形式启动“硬件计时周期”,以达到更长的定时需要,但是显示器的位数已定,最长能够定时10h,这已足够长了。
  系统软件分为三大模块,即初始化模块,键盘扫描/显示模块,时间延迟(脉冲计数)模块。关键技术为延迟时间的计算和对8279编程,工作期间要动态地显示倒计时时间,结构框图如图4所示。

4 结束语

  本文所介绍的多用途定时器设计巧妙,体积小,造价低,功能强,计时范围大,用途广泛,操作携带方便,是一种较理想的定时工具,经多次试用改进后已基本定型。该系统市场前景广阔,具有较明显的经济效益。

参 考 文 献

1 张友德等.单片微型机原理、应用与实践.上海:复旦大学出版社,1992

2 李华.MCS-51系列单片机实用接口技术.北京:北京航空航天大学出版社,1993

3 李秉操等.单片机接口技术及其在工业控制中的应用.陕西:陕西电子编辑部,1991
4 陈键铎.8098单片机原理及应用技术.北京:电子工业出版社,1995

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关键词: AT89C51 定时器 8279 l8253

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