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3 单片机开发工程案例分析与解析 3.1 定时报警器 设计一个单片机控制的简易定时报警器。要求根据设定的初始值（1-59秒）进行倒计时，当计 时到0时数码管闪烁“00”（以1Hz闪烁），按键功能如下： （1）设定键：在倒计时模式时，按下此键后停止倒计时，进入设置状态；如果已经处于设置 状态则此键无效。 （2）增一键：在设置状态时，每按一次递增键，初始值的数字增1。 （3）递一键：在设置状态时，每按一次递减键，初始值的数字减1。 （4）确认键：在设置状态时，按下此键后，单片机按照新的初始值进行倒计时及显示倒计时 的数字。如果已经处于计时状态则此键无效。 3.1.2 模块1:系统设计 （1）任务分析与整体设计思路 根据题目的要求，需要实现如下几个方面的功能。 计时功能：要实现计时功能则需要使用定时器来计时，通过设置定时器的初始值来控制溢出中 断的时间间隔，再利用一个变量记录定时器溢出的次数，达到定时1秒中的功能。然后，当计时每 到1秒钟后，倒计时的计数器减1。当倒计时计数器到0时，触发另一个标志变量，进入闪烁状态。 显示功能：显示倒计时的数字要采用动态扫描的方式将数字拆成“十位”和“个位”动态扫描 显示。如果处于闪烁状态，则可以不需要动态扫描显示，只需要控制共阴极数码管的位控线，实现 数码管的灭和亮。 键盘扫描和运行模式的切换：主程序在初始化一些变量和寄存器之后，需要不断循环地读取键 盘的状态和动态扫描数码管显示相应的数字。根据键盘的按键值实现设置状态、计时状态的切换。 （2）单片机型号及所需外围器件型号，单片机硬件电路原理图 选用MCS-51系列AT89S51单片机作为微控制器，选择两个四联的共阴极数码管组成8位显示 模块，由于AT89S51单片机驱动能力有限，采用两片74HC244实现总线的驱动，一个74HC244完成 位控线的控制和驱动，另一个74HC244完成数码管的7段码输出，在输出口上各串联一个100欧姆 的电阻对7段数码管限流。 由于键盘数量不多，选择独立式按键与P1口连接作为四个按键输入。没有键按下时P1.0-P1.3 为高电平，当有键按下时，P1.0-P1.3相应管脚为低电平。电路原理图如图3-1所示。 U5 KEY1 U2 U3 1 P10/T P00 3 9 LED_A LED_A 2 1A1 1Y1 1 8 R2 100 LED_A1 KEY2 2 P11/T P01 3 8 LED_B LED_B 4 1A2 1Y2 1 6 R3 100 LED_B1 LED_H1 1 0 H CO M1 7 L_COM1 3 P12 P02 3 7 LED_C LED_C 6 1A3 1Y3 1 4 R4 100 LED_C1 LED_G1 8 G KEY3 4 P13 P03 3 6 LED_D LED_D 8 1A4 1Y4 1 2 R6 100 LED_D1 LED_F1 3 F CO M2 5 L_COM2 5 P14 P04 3 5 LE
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