单片机：实现秒表（附带源码）

使用单片机实现秒表（计时器）是一个非常好的项目，它帮助你理解定时器、按键输入以及显示控制的基本应用。我们可以通过定时器来生成精准的时间基准，使用按键来控制秒表的启动、停止和重置，并通过LCD屏幕显示计时结果。

1. 项目概述

我们将实现一个基本的秒表功能，主要有以下几个功能：

启动/停止：按下一个按钮启动秒表，按下再次停止秒表。
重置：按下另一个按钮将秒表重置为0。
显示时间：通过LCD屏幕显示当前时间。

2. 硬件需求

单片机：我们使用8051单片机作为控制器，类似的可以用其他微控制器。
LCD屏幕：显示时间，通常我们使用16x2字符LCD，显示格式为“秒:分:时”。
按键：两个按键，一个用于启动/停止，另一个用于重置秒表。
电源：为单片机和LCD提供必要的电源。

3. 硬件连接

LCD连接：假设我们使用的是1602 LCD，采用4线方式连接到8051单片机。
按键连接：使用两个按键，一个连接到P1.0（启动/停止），一个连接到P1.1（重置）。

4. 秒表的原理

为了实现秒表功能，我们需要用到单片机的定时器。8051单片机具有内置的定时器，可以用来生成时间间隔。我们使用定时器每隔1秒更新一次秒表，按键控制秒表的启动、停止和重置。

启动/停止按钮：按下按钮后，秒表开始计时，再按一次按钮停止计时。
重置按钮：按下按钮时，秒表归零。

5. 程序设计

5.1 定时器配置

8051的定时器通过设置寄存器来控制。为了实现秒表功能，我们可以使用定时器0或者定时器1。我们设定定时器每产生1秒中断一次，触发更新秒表。

5.2 按键输入

我们需要使用按键来控制秒表的启动、停止和重置。按键的输入可以通过轮询方式进行处理。

5.3 LCD显示

使用LCD显示时间，我们显示格式为“秒:分:时”，每次时间更新时刷新LCD屏幕。

6. 程序实现

#include <reg51.h>
#include "lcd.h"  // 假设已提供LCD的相关函数#define KEY_START_STOP P1_0  // 启动/停止按键
#define KEY_RESET P1_1  // 重置按键unsigned char seconds = 0;  // 秒
unsigned char minutes = 0;  // 分
unsigned char hours = 0;    // 时
bit is_running = 0;         // 秒表状态（启动或停止）void delay(unsigned int time) {unsigned int i, j;for(i = 0; i < time; i++) {for(j = 0; j < 1275; j++) {// 空循环实现延时}}
}// 定时器0中断服务程序
void timer0_ISR() interrupt 1 {// 每秒触发一次if (is_running) {seconds++;if (seconds == 60) {seconds = 0;minutes++;if (minutes == 60) {minutes = 0;hours++;if (hours == 24) {hours = 0;}}}// 更新时间到LCDupdate_lcd();}// 清除定时器0中断标志TH0 = 0x3C;  // 设置定时器初值TL0 = 0xB0;
}// 更新LCD显示时间
void update_lcd() {lcd_clear();lcd_set_cursor(0, 0);lcd_print("Time: ");lcd_print_num(hours);lcd_print(":");lcd_print_num(minutes);lcd_print(":");lcd_print_num(seconds);
}// 初始化定时器
void timer_init() {TMOD = 0x01;  // 配置定时器0为模式1（16位计数）TH0 = 0x3C;   // 设置定时器初值TL0 = 0xB0;   IE = 0x82;    // 开启定时器中断TR0 = 1;      // 启动定时器0
}// 初始化按键输入
void key_init() {P1 = 0xFF;  // 设置P1口为输入
}// 检查按键是否按下
bit check_key(unsigned char key) {if (key == KEY_START_STOP) {return (P1_0 == 0);  // 按键按下返回1} else if (key == KEY_RESET) {return (P1_1 == 0);   // 按键按下返回1}return 0;
}// 启动/停止秒表
void toggle_start_stop() {if (is_running) {is_running = 0;  // 停止秒表} else {is_running = 1;  // 启动秒表}
}// 重置秒表
void reset_timer() {seconds = 0;minutes = 0;hours = 0;update_lcd();  // 刷新显示
}void main() {lcd_init();  // 初始化LCDkey_init();  // 初始化按键timer_init();  // 初始化定时器while(1) {if (check_key(KEY_START_STOP)) {toggle_start_stop();delay(300);  // 防抖动延时}if (check_key(KEY_RESET)) {reset_timer();delay(300);  // 防抖动延时}}
}