基于單片機(jī)的多用途定時(shí)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　由于AT89 C51的內(nèi)部計(jì)數(shù)器是16位的，即便采用2MHz的時(shí)鐘，計(jì)滿一次為32767．5μs，因此通過Intel 8253外擴(kuò)了計(jì)數(shù)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?cái)U(kuò)展了量程范圍。

　　通過Intel8279外擴(kuò)了鍵盤／顯示器，由于Intel8279內(nèi)部自帶按鍵消抖電路和鍵值自動(dòng)掃描電路，故無須再進(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。

　　鍵盤為4×4物理鍵陣（部分鍵是復(fù)用的），除了0～9數(shù)字鍵外，還有計(jì)時(shí)鍵、修改鍵、確認(rèn)鍵、設(shè)置鍵／復(fù)位↑、↓等功能鍵，鍵位排布情況見圖1。因?yàn)檫x用了塑膜按鍵（定做的），所以既防塵又美觀。

顯示器選用5位高紅LED管，分別表示時(shí)、分、秒。之所以沒有選用液晶，主要是從廣泛的實(shí)用環(huán)境來考慮的，比如球賽，大多是在戶外進(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(dá)到預(yù)定時(shí)間，聲光同時(shí)報(bào)警，采用高亮度LED和所需語音（時(shí)間到，請停止 ）。CPU對8279的監(jiān)視采用了查詢方式，故8279的中斷請求信號IRQ懸空未用。
　　系統(tǒng)有直流（4節(jié)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(tǒng)配裝在一起

3　軟件結(jié)構(gòu)

　　8253的工作時(shí)鐘是ALE，輸出為1MHz。它有三個(gè)計(jì)數(shù)器，為了能夠最大限度地?cái)U(kuò)大計(jì)時(shí)量程，三個(gè)計(jì)數(shù)器采用了“套用”方式，即計(jì)數(shù)器0的輸出作為計(jì)數(shù)器1的輸入脈沖，計(jì)數(shù)器1的輸出作為計(jì)數(shù)器2的輸入脈沖，最后計(jì)數(shù)器2的輸出才輸入到的。整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3所示?！?BR>　　AT89 C51的T0進(jìn)行計(jì)數(shù)，一個(gè)“硬件計(jì)時(shí)周期”就能定時(shí)71min1．41s，這已能滿足一般的賽事定時(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(jì)時(shí)周期”，以達(dá)到更長的定時(shí)需要，但是顯示器的位數(shù)已定，最長能夠定時(shí)10h，這已足夠長了。
　　系統(tǒng)軟件分為三大模塊，即初始化模塊，鍵盤掃描／顯示模塊，時(shí)間延遲（脈沖計(jì)數(shù)）模塊。關(guān)鍵技術(shù)為延遲時(shí)間的計(jì)算和對8279編程，工作期間要?jiǎng)討B(tài)地顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間，結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示。

4　結(jié)束語

　　本文所介紹的多用途定時(shí)器設(shè)計(jì)巧妙，體積小，造價(jià)低，功能強(qiáng)，計(jì)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(tǒng)市場前景廣闊，具有較明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

2　李華．MCS－51系列單片機(jī)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(jī)接口技術(shù)及其在工業(yè)控制中的應(yīng)用．陜西：陜西電子編輯部，1991
4　陳鍵鐸．8098單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)．北京：電子工業(yè)出版社，1995