单片机定时计数器的电路设计

如果你有一个定时器，在你设定的时间到达时提醒你，你就再也不用担心忘记了煤气灶上煮的东西，使东西煮糊了或者水烧干了;午睡睡过了头了。本文介绍一个用AT89C205l单片机制作的倒计数定时器，可在1~99分钟内设置定时时间，时间到达时会用嘟、嘟的报警声提醒你，在定时过程中用数码管显示剩余的时间。

电路工作原理:

倒计数定时器电路见图.电路由单片机电路、数码显示电路和报警电路等部分组成。

AT89C2051、X1、R1、C1等组成单片机电路，Rl、C1组成单片机的复位电路，接通电源的瞬间，由于电源电压通过对C1的充电过程，单片机AT89C2051的复位端1脚获得一个高电平复位脉冲，使得单片机进入初始状态。

数码管DSl、DS2、三极管VT2、VT3、电阻R3~R11等组成数码显示电路，两个数码管分别显示分和十分。由于每个数码管有七个笔划段A-G显示单元(小数点DP在这里没有使用)，按常规的驱动方法要7×2=14条。I/O线，对于AT89C2051来说显然不够，因此这里采用动态扫描显示的方式来解决这一问题，只需要7+2=9条I/O线。动态扫描显示是把两个数码管的七个笔划段A~G的同名端连在一起，而每一个数码管的公共端COM是各自独立地受I/0线控制，AT89C2051向字形输出口送出字形码时，所有数码管接收到相同的字形码，但是究竟哪一位显示，则取决于COM端，而COM端是由P3.5和P3.7口控制的，P3.5和P3.7口采用分时的方法，通过VT2、VT3轮流控制两个数码管的COM端，使两个数码管轮流点亮。由于AT89C2051的P1口能灌入较大的电流，所以这里采用了共阳的数码管。

在轮流点亮扫描过程中，每位数码管点亮时间是极短的，由于人的视觉暂留现象，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。

发光二极管VDl作工作状态指示，在定时期间其闪烁显示，其余时间则不显示。VTl、R2、sPl等组成报警电路，定时结束时发出报警声。

按钮s1、s2为定时时间设定按钮，s1设定分位，s2设定十分位，分位和十分位分别进行设置，按动相应的按钮，对应的数码管显示的数字即会随之改变。 按钮s3为定时开始启动按钮，设定好定时时间后按一下s3即启动定时器进人倒计时，定时时问到达后发出报警声，同时数码管显示时间为0HD,报警和显示各占0.25秒交替进行，持续时间为60秒。如果要提前结束报警只要按一下s3即可，结束报警后电路回到初始状态，这时显示的定时时间为上一次设定的时问，这对于反复使用同一定时时间的场合十分方便，如用作英语口语测试定时器。

主程序流程图见图,程序使用汇编语言编写。程序由主程序、定时中断子程序、数码显示子程序、延时子程序等模块组成，主程序由键盘处理、报警等部分组成。

由于采用了动态扫描显示的方式，虽然简化了电路，节省了IO线，但占用cPu的时间多，因此必须采用调用定时中断的方式来计时，以减小CPu负担，定时器的定时时 间 为60ms,调用1000次即为1分钟。延时子程序主要供显示子程序和报警程序调用，延时时间为0.5ms,延时时间决定了数码显示的刷新频率和报警的音频频率，这两个频率均为1000Hz.

字形码的输出用了口的P1.1~P1.7,P1.0为空，P1口输出的数据通过查表获得。数据位和字形的对应关系如附表所示，因为数码管为共阳型，所以相应的输出位为0时笔段亮。存储器20h、21h单元分别作分位数和十分位数的存储单元，其数值作为查表的地址值。表中P1.0为空，其值均取1.

动态扫描显示由数码显示子程序完成，当分位数送到P1口时，P3.5输出低电平，vT3导通，数码管DS2显示分位数;当十分位数送到P1口时，P3.7输出低电平，vT2导通，数码管显示十分位数。这样轮流工作即可显示两位数的时间。由于采用了动态扫描显示的方式，所以在主程序的键盘处理、报警等部分也要分时调用数码显示子程序，只有这样才能正确地显示数码时间，以便进行操作。

印刷电路板采用万能电路板，ICl用AT89C2051单片机，用12MHz的石英晶体，D1、D2选用共阳型的LED数码管，用阻抗为16Ω的无源电磁式蜂鸣器，其余元器件的参数见第一页图。

安装前先将汇编源程序编译成目标文件即HEX文件，再用编程器将HEX文件写入AT89C205 1芯片。

设置定时时间时，按动s1或s2一次对应的数位增加1,到9后再按一下即回到0,如果按下后不松开，则数字不断翻动，每0.2秒跳一个数，到你所需要的数后松开即可。

注：开机后定时时间的初始值为00,可根据需要修改程序来调整这个初始值，例如要把初始值调整为45分钟，只需要将程序第9行和第10行修改成mov 20h,#5h和mov 21h,#4h即可。