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2 实验现象
一上电，数码管显示时间为00-00-00，即分钟-秒钟-Mini秒，范围为00-00-00——59-59-99，计时精度为0.01秒，能正确地进行计时，同时能记录一次时间，并在下一次计时后对上一次计时时间进行查询。当按键Key1按下时，秒表开始运行，再按下时，秒表停止；每按下一次，状态翻转一次；当按键Key2按下时，数码管显示时间清0；当按键Key3按下时，单片机将数码管显示的数值保存在AT24C02中，掉电不丢失；当按键Key4被按下时，单片机从AT24C02中读取数据，并显示在数码管上。
3 参考程序
3.1 主程序
#include
#include "timer0.h"
#include "key.h"
#include "Nixie.h"
#include "delayms.h"
#include "at24c02.h"
unsigned char KeyNum;
unsigned char Min,Sec,MiniSec;
unsigned char RunFlag;
void main()
{
timer0_init();
while(1)
{
KeyNum=key();
if(KeyNum==1) //K1按键按下
{
RunFlag=!RunFlag; //启动标识位翻转
}
if(KeyNum==2) //K2按键按下
{
Min=0; //时间清0
Sec=0;
MiniSec=0;
}
if(KeyNum==3) //K3按键按下
{
AT24C02_WriteByte(0,Min); //将分写入AT24C02的地址0
delayms(5);
AT24C02_WriteByte(1,Sec); //将秒写入AT24C02的地址1
delayms(5);
AT24C02_WriteByte(2,MiniSec);//将Mini秒写入AT24C02的地址2
delayms(5);
}
if(KeyNum==4) //K3按键按下
{
Min=AT24C02_ReadByte(0); //读出AT24C02数据
Sec=AT24C02_ReadByte(1);
MiniSec=AT24C02_ReadByte(2);
}
Nixie_SetBuf(1,Min/10); //设置显示缓存，显示数据
Nixie_SetBuf(2,Min%10);
Nixie_SetBuf(3,11);
Nixie_SetBuf(4,Sec/10);
Nixie_SetBuf(5,Sec%10);
Nixie_SetBuf(6,11);
Nixie_SetBuf(7,MiniSec/10);
Nixie_SetBuf(8,MiniSec%10);
}
}
/**
* @brief 秒表驱动函数，时间运行，在中断中调用
* @param 无，MiniSec:0-99, Sec:0-59, Min:0-59
* @retval 无
*/
void Sec_Loop(void)
{
if(RunFlag)
{
MiniSec++;
if(MiniSec>=100)
{
MiniSec=0;
Sec++;
if(Sec>=60)
{
Sec=0;
Min++;
if(Min>=60)
{
Min=0;
}
}
}
}
}
void timer0_routine() interrupt 1
{
static unsigned int T0Count1,T0Count2,T0Count3;
TL0=0x66; //设置定时初始值,1ms,@11.0592MHz
TH0=0xFC; //设置定时初始值,1ms,@11.0592MHz
T0Count1++;
if(T0Count1>=20)
{
T0Count1=0;
key_loop(); //20ms调用一次按键驱动函数
}
T0Count2++;
if(T0Count2>=2)
{
T0Count2=0;
Nixie_Loop(); //2ms调用一次数码管驱动函数
}
T0Count3++;
if(T0Count3>=10)
{
T0Count3=0;
Sec_Loop(); //10ms调用一次数秒表驱动函数
}
}
3.2 按键扫描函数（定时器扫描按键，20ms一次，不断扫描）
#include
#include "delayms.h"
sbit key1 = P3^1;
sbit key2 = P3^0;
sbit key3 = P3^2;
sbit key4 = P3^3;
unsigned char Key_Num;
/**
* @brief 获取按键键码
* @param 无
* @retval 按下按键的键码，范围：0,1~4,0表示无按键按下
*/
unsigned char key(void)
{
unsigned char Temp=0;
Temp=Key_Num;
Key_Num=0;
return Temp;
}
/**
* @brief 获取独立按键键码
* @param 无
* @retval 按下按键的键码，范围：0~4，无按键按下时返回值为0
*/
unsigned char key_getstate()
{
unsigned char KeyNumber = 0;
if(key1==0){KeyNumber=1;}
if(key2==0){KeyNumber=2;}
if(key3==0){KeyNumber=3;}
if(key4==0){KeyNumber=4;}
return KeyNumber;
}
/**
* @brief 按键驱动函数，在中断中调用
* @param 无
* @retval 无
*/
void key_loop(void)
{
static unsigned char NowState,LastState;
LastState=NowState; //按键状态更新
NowState=key_getstate(); //获取按键当前状态
//如果上个时间点按键按下，当前时间点未按下，则是按键释放瞬间，以此避免消抖和松手检测
if(LastState==1 && NowState==0)
{
Key_Num=1;
}
if(LastState==2 && NowState==0)
{
Key_Num=2;
}
if(LastState==3 && NowState==0)
{
Key_Num=3;
}
if(LastState==4 && NowState==0)
{
Key_Num=4;
}
}
#ifndef _key_h_
#define _key_h_
unsigned char key();
void key_loop(void);
#endif
3.3 数码管驱动函数（定时器扫描数码管，2ms不断扫描）
#include
#include "delayms.h"
//数码管显示缓存区，其中10为不显示，对应Nixietable[10]=0x00
unsigned char Nixie_Buf[9]={0,10,10,10,10,10,10,10,10};
//数码管段码表，0-9,不显示，-
unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00,0x40};
/**
* @brief 设置显示缓存区
* @param Location 要设置的位置，范围：1~8
* @param Number 要设置的数字，范围：段码表索引范围
* @retval 无
*/
void Nixie_SetBuf(unsigned char Location,Number)
{
Nixie_Buf[Location]=Number;
}
/**
* @brief 数码管扫描显示
* @param Location 要显示的位置，范围：1~8
* @param Number 要显示的数字，范围：段码表索引范围
* @retval 无
*/
void Nixie_Scan(unsigned char Location,Number)
{
P0=0x00; //段码清0，消影
switch(Location) //位码输出
{
case 1:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=1;break;
case 2:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=0;break;
case 3:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=1;break;
case 4:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=0;break;
case 5:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=1;break;
case 6:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=0;break;
case 7:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=1;break;
case 8:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=0;break;
}
P0=NixieTable[Number]; //段码输出
}
/**
* @brief 数码管驱动函数，在中断中调用
* @param 无
* @retval 无
*/
void Nixie_Loop(void)
{
static unsigned char i=1;
Nixie_Scan(i,Nixie_Buf[i]);
i++;
if(i>=9){i=1;}
}
#ifndef __NIXIE_H__
#define __NIXIE_H__
void Nixie_SetBuf(unsigned char Location,Number);
void Nixie_Scan(unsigned char Location,Number);
void Nixie_Loop(void);
#endif
3.4 定时器函数（T0）
#include
/**
* @brief 定时器0初始化，1毫秒@11.0592MHz
* @param 无
* @retval 无
*/
void timer0_init(void) //1毫秒@11.0592MHz
{
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式，1111_0000，&，高四位保留，低四位清零
TMOD |= 0x01; //设置定时器模式，0000_0001，|，高四位保留,设置模式为T0
TL0 = 0x66; //设置定时初始值,1ms,@11.0592MHz
TH0 = 0xFC; //设置定时初始值,1ms,@11.0592MHz
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 1; //定时器0开始计时
ET0=1; //打开定时器T0中断开关
EA=1; //打开中断系统总开关
PT0=0; //设置T0中断优先级，低
}
#ifndef _timer0_h_
#define _timer0_h_
void timer0_init(void);
#endif
3.5 I2C驱动函数
#include
sbit I2C_SCL=P2^1;
sbit I2C_SDA=P2^0;
/**
* @brief I2C通信开始
* @param 无
* @retval 无
*/
void I2C_Start(void)
{
I2C_SCL=1; //空闲状态
I2C_SDA=1; //空闲状态
I2C_SDA=0;
I2C_SCL=0;
}
/**
* @brief I2C通信结束
* @param 无
* @retval 无
*/
void I2C_Stop(void)
{
I2C_SDA=0;
I2C_SCL=1; //回到空闲状态
I2C_SDA=1; //回到空闲状态
}
/**
* @brief I2C主机向从机发送一个字节，SCL为同步信号，低电平写数据
* @param Byte 要发送的字节
* @retval 无
*/
void I2C_SendByte(unsigned char Byte)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++) //一个字节，8bit
{
I2C_SDA=Byte&(0x80>>i); //SCL为低电平，主机为发送器，写数据
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