本文主要以“加、減計時器的設(shè)計和實現(xiàn)”為例，詳細介紹了單片機的設(shè)計和制作。

一、設(shè)計要求

該設(shè)計即可做日常用的鬧表，又可做體育比賽中的計時器。其設(shè)計時間達到23：59：59。設(shè)計功能要求如下：

（一）、設(shè)置在任意時刻開始加計時或減計時的控制開關(guān)；

（二）、設(shè)置可設(shè)定初值開關(guān)：設(shè)置秒初值開關(guān)、設(shè)置分初值開關(guān)、設(shè)置時初值開關(guān)；

（三）、設(shè)置定時鬧鈴開關(guān)；

（四）、設(shè)置在任意時刻人為暫停開關(guān)，并使鬧鈴有鈴聲；

（五）、用數(shù)碼管顯示，設(shè)數(shù)碼管關(guān)閉顯示，但不影響計時。

控制部分用單片機AT89C51來實現(xiàn)。

顯示部分用共陰極8段數(shù)碼管，其中時、分、秒的分段“：”，將分、秒的十位數(shù)碼管倒置與時、分個位的點組合而成。用AT89C51的P0.0～P0.7并接6個數(shù)碼管做時、分、秒的顯示。

選擇7個按鈕開關(guān)分別做：

1、加、減控制開關(guān)SW1，接單片機AT89C51的1.4口；2、定時開關(guān)：S（調(diào)秒）、M（調(diào)分）、H（調(diào)時）分別接單片機AT89C51的P1.0、P1.1、P1.2口。

3、定時鬧鈴開關(guān)SW3接單片機AT89C51的P1.6口與蜂鳴器的“+”連接；

4、暫停開關(guān)SW2接單片機AT89C51的P1.4口；

5、關(guān)閉顯示開關(guān)SW4接6個數(shù)碼管的供電端。

電路原理圖如下圖所示：

三、軟件編程

程序由五部分組成：

（1）主程序START：用于初始化，流程圖如下圖；

（2）調(diào)試功能程序NK1用于判斷按鍵S、M、H是否按下，若有按下則調(diào)整計時器初值。當(dāng)S按下一次則秒增加1秒，按下的次數(shù)與秒增加值一樣；同樣的M、H按下的次數(shù)與其增加值都對應(yīng)。流程圖如下圖。

（3）取時、分、秒BCD碼程序DISP

用于取出時、分、秒的BCD碼，并把秒的BCD碼存放于40H、41H單元，分的BCD碼存放于42H、43H單元，時的BCD碼存放于44H、45H單元。

（4）顯示子程序INT_T0用于把時、分、秒送到數(shù)碼管顯示，并當(dāng)SW1未按下時，實現(xiàn)加計時。流程圖如下圖。

（5）減計時子程序JIANJISHU當(dāng)SW1按下時實現(xiàn)減計時。流程圖如下圖。

（6）INU1用于整點和暫停時響鈴。流程圖如下圖。

四、程序仿真調(diào)試和燒錄

單片機軟件很多，其中可以軟件仿真的軟件如Keil C51（3）。該設(shè)計中的程序可以通過Keil C51中的Dpj8.dll仿真。仿真的時候，把程序中的S、M、H分別用P3.2、P3.3、P3.4代替，仿真以下程序，可以看到時鐘的加計時功能和時、分、秒的調(diào)節(jié)功能的實現(xiàn)。再把SW1、SW2分別用P3.3、P3.4代替，仿真以下程序，可以看到減計時和暫停功能的實現(xiàn)。

當(dāng)仿真無誤后，用對應(yīng)的燒錄器把程序燒錄到單片機中，然后插到電路板上進行調(diào)試。

五、安裝與調(diào)試

1、AT89C51最好不要直接焊接在電路板內(nèi)，應(yīng)先用一個與之對應(yīng)的插座焊接，以方便修改調(diào)試程序。

2、數(shù)碼管要先用萬用表測量各個引腳，且判斷出是共陰還是共陽的數(shù)碼管。把兩個數(shù)碼管倒裝（如附圖把數(shù)碼觀的小數(shù)點用于顯示時與分、分與秒之問的“：“。

3、全部焊接好后，就對單片機編程調(diào)試；31腳（）接高電平即VCC。