用AT89C2051单片机制作八路定时自控电路

文章摘要：本文介绍用单片机制作的定时自控电路实现八路定时控制，非常适合于学校等单位作为作息控制信号或其他定时控制用，有兴趣的朋友不妨一试。该电路由一片AT89C2051单片机、6位LED数码管、6个按键、11.0952NHz晶振等组成，并接了1片74HC374扩展了5个输出口。一、硬件设计电路原理图见图1。整个电路由显示电路、键盘电路、输入输出接口及CPU组成。显示电路由U2、U3、Vl～V7和六位共阳数码管组成（二位一组，分别显示时、分、秒）。其中，U2为BCD-7段译码器CD4511，通过单片机U11的P1.4～P1.7，将要显示的字符BCD码输入至U2。经U2译码后，输出相应的笔段驱动LED数码管

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　　本文介绍用单片机制作的定时自控电路实现八路定时控制，非常适合于学校等单位作为作息控制信号或其他定时控制用，有兴趣的朋友不妨一试。

　　该电路由一片AT89C2051单片机、6位LED数码管、6个按键、11.0952NHz晶振等组成，并接了1片74HC374扩展了5个输出口。

　　一、硬件设计
　　
　　电路原理图见图1。整个电路由显示电路、键盘电路、输入输出接口及CPU组成。

　　显示电路由U2、U3、Vl～V7和六位共阳数码管组成（二位一组，分别显示时、分、秒）。其中，U2为BCD-7段译码器CD4511，通过单片机U11的P1.4～P1.7，将要显示的字符BCD码输入至U2。经U2译码后，输出相应的笔段驱动LED数码管。

　　LED数码管显示采用动态扫描方式。在某一时刻只有一只数码管点亮。点亮的位置信号由U3（74HCl38）输出。来自单片机U1的3位数码管位置编码信号，通过U3输出为相应的数码管驱动信号，并通过V1～V6放大后，驱动相应的数码管。六位数码管接至端口JP4上。其中，端口的③一⑧脚接各数码管的公共阳极：⑨脚接数码管的时、分、秒的分隔点脚；（16）～（10）脚接各数码管的段显示脚（A、B、C、D、E、F、G）。由于U2只能输出7段笔段码，因而数码管的时、分、秒分隔点是通过V7来驱动的。当需要点亮分隔点时，只要在U1的P1.3输出高电平即可。

　　键盘电路也采用扫描方式，并巧妙地利用了显示时的数码管驱动的位置信号。也就是在显示的同时，判断按键的状态。方法是：在显示某一数码管时，判断Ul的P3.7口的状态。如果P3.7为高电平，说明没有按键按下：如果为低电平，则说明相应的按键按下。这时，通过读U1的P3口中P3.3-P3.5口的值。就可判断是哪个键按下。然后调用相应的处理程序进行处理。

　　扩展输出口利用显示的间隙，将输出数据通过U4（74HC374）锁存输出。既不影响显示功能，也使输出信号稳定。扩展输出过程如下：首先在P3口输出XX110XXX，U3的⑨脚输出低电平，接着将要输出的数据写到U1的P1.3～P1.7口，然后在P3口输出XXlllXXX，U3的⑨脚输出高电平，这样，输出数据就被锁存在U4的00～04中了。

　　二、软件设计
　　
　　程序主要包括：定时中断服务程序、时钟显示程序、键盘扫描处理程序、八路时控程序，主程序流程见图2。

　　定时中断服务程序为系统提供标准时钟。采用TO中断方式。其流程图见图3。待显示的6位时钟（时、分、秒各两位）以压缩BCD码形式存放在2lH～23H中，低位在前，高位在后。定时中断服务子程序不断刷新2lH～23H中的内容。时钟显示子程序驱动显示标准时钟（电子表），时间显示至秒。

　　八路时控程序采用循环调用方式。调用过程中，检测21H～23H的时钟信息，若与设定的定时起控时间相符。则输出至P1口相应管脚。