1 系統框圖

2 實驗現象

 一上電，數碼管顯示時間為00-00-00，即分鐘-秒鐘-Mini秒，范圍為00-00-00——59-59-99，計時精度為0.01秒，能正確地進行計時，同時能記錄一次時間，并在下一次計時后對上一次計時時間進行查詢。當按鍵Key1按下時，秒表開始運行，再按下時，秒表停止；每按下一次，狀態翻轉一次；當按鍵Key2按下時，數碼管顯示時間清0；當按鍵Key3按下時，單片機將數碼管顯示的數值保存在AT24C02中，掉電不丟失；當按鍵Key4被按下時，單片機從AT24C02中讀取數據，并顯示在數碼管上。

3 參考程序

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按鍵按下

        {

            RunFlag=!RunFlag;    //啟動標識位翻轉

        }    

        if(KeyNum==2)            //K2按鍵按下

        {

            Min=0;                //時間清0

            Sec=0;

            MiniSec=0;

        }    

        if(KeyNum==3)            //K3按鍵按下

        {

            AT24C02_WriteByte(0,Min);    //將分寫入AT24C02的地址0

            delayms(5);

            AT24C02_WriteByte(1,Sec);    //將秒寫入AT24C02的地址1

            delayms(5);

            AT24C02_WriteByte(2,MiniSec);//將Mini秒寫入AT24C02的地址2

            delayms(5);

        }

        if(KeyNum==4)            //K3按鍵按下

        {

            Min=AT24C02_ReadByte(0);    //讀出AT24C02數據

            Sec=AT24C02_ReadByte(1);

            MiniSec=AT24C02_ReadByte(2);

        }

        Nixie_SetBuf(1,Min/10);        //設置顯示緩存，顯示數據

        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  秒表驅動函數，時間運行，在中斷中調用

  * @param  無，MiniSec:0-99, Sec:0-59, Min:0-59

  * @retval 無

  */

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;        //設置定時初始值,1ms,@11.0592MHz

    TH0=0xFC;        //設置定時初始值,1ms,@11.0592MHz

    T0Count1++;

    if(T0Count1>=20)

    {

        T0Count1=0;

        key_loop();        //20ms調用一次按鍵驅動函數

    }

    T0Count2++;

    if(T0Count2>=2)

    {

        T0Count2=0;

        Nixie_Loop();    //2ms調用一次數碼管驅動函數

    }

    T0Count3++;

    if(T0Count3>=10)

    {

        T0Count3=0;

        Sec_Loop();        //10ms調用一次數秒表驅動函數

    }

}

3.2 按鍵掃描函數（定時器掃描按鍵，20ms一次，不斷掃描）

#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  獲取按鍵鍵碼

  * @param  無

  * @retval 按下按鍵的鍵碼，范圍：0,1~4,0表示無按鍵按下

  */

unsigned char key(void)

{

    unsigned char Temp=0;

    Temp=Key_Num;

    Key_Num=0;

    return Temp;

}

/**

  * @brief  獲取獨立按鍵鍵碼

  * @param  無

  * @retval 按下按鍵的鍵碼，范圍：0~4，無按鍵按下時返回值為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  按鍵驅動函數，在中斷中調用

  * @param  無

  * @retval 無

  */

void key_loop(void)

{

    static unsigned char NowState,LastState;

    LastState=NowState;            //按鍵狀態更新

    NowState=key_getstate();    //獲取按鍵當前狀態

    //如果上個時間點按鍵按下，當前時間點未按下，則是按鍵釋放瞬間，以此避免消抖和松手檢測

    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 數碼管驅動函數（定時器掃描數碼管，2ms不斷掃描）

#include

#include 'delayms.h'    

//數碼管顯示緩存區，其中10為不顯示，對應Nixietable[10]=0x00

unsigned char Nixie_Buf[9]={0,10,10,10,10,10,10,10,10};    

//數碼管段碼表，0-9,不顯示，-

unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00,0x40};

/**

  * @brief  設置顯示緩存區

  * @param  Location 要設置的位置，范圍：1~8

  * @param  Number 要設置的數字，范圍：段碼表索引范圍

  * @retval 無

  */

void Nixie_SetBuf(unsigned char Location,Number)

{

    Nixie_Buf[Location]=Number;

}

/**

  * @brief  數碼管掃描顯示

  * @param  Location 要顯示的位置，范圍：1~8

  * @param  Number 要顯示的數字，范圍：段碼表索引范圍

  * @retval 無

  */

void Nixie_Scan(unsigned char Location,Number)

{

    P0=0x00;                //段碼清0，消影

    switch(Location)        //位碼輸出

    {

        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];    //段碼輸出

}

/**

  * @brief  數碼管驅動函數，在中斷中調用

  * @param  無

  * @retval 無

  */

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 定時器函數（T0）

#include

/**

  * @brief  定時器0初始化，1毫秒@11.0592MHz

  * @param  無

  * @retval 無

  */

void timer0_init(void)        //1毫秒@11.0592MHz

{

    TMOD &= 0xF0;    //設置定時器模式，1111_0000，&，高四位保留，低四位清零

    TMOD |= 0x01;    //設置定時器模式，0000_0001，|，高四位保留,設置模式為T0

    TL0 = 0x66;        //設置定時初始值,1ms,@11.0592MHz

    TH0 = 0xFC;        //設置定時初始值,1ms,@11.0592MHz

    TF0 = 0;        //清除TF0標志

    TR0 = 1;        //定時器0開始計時

    ET0=1;            //打開定時器T0中斷開關

    EA=1;            //打開中斷系統總開關

    PT0=0;            //設置T0中斷優先級，低

}

#ifndef _timer0_h_

#define _timer0_h_

    void timer0_init(void);

#endif

3.5 I2C驅動函數

#include

sbit I2C_SCL=P2^1;

sbit I2C_SDA=P2^0;

/**

  * @brief  I2C通信開始

  * @param  無

  * @retval 無

  */

void I2C_Start(void)

{

    I2C_SCL=1;    //空閑狀態

    I2C_SDA=1;    //空閑狀態

    I2C_SDA=0;

    I2C_SCL=0;

}

/**

  * @brief  I2C通信結束

  * @param  無

  * @retval 無

  */

void I2C_Stop(void)

{

    I2C_SDA=0;    

    I2C_SCL=1;    //回到空閑狀態

    I2C_SDA=1;    //回到空閑狀態

}

/**

  * @brief  I2C主機向從機發送一個字節，SCL為同步信號，低電平寫數據

  * @param  Byte 要發送的字節

  * @retval 無

  */

void I2C_SendByte(unsigned char Byte)

{

    unsigned char i;

    for(i=0;i<8;i++)            //一個字節，8bit

    {

        I2C_SDA=Byte&(0x80>>i);    //SCL為低電平，主機為發送器，寫數據

        I2C_SCL=1;                //SCL為高電平，從機為接收器，讀數據