单片机计时器的设计分析

一、引言
　　计时器广泛应用于日常生活和自动化工业控制中。近年来随着单片机在实时检测和自动控制系统中的应用，它的优势越发突出。利用单片机制作的计时器，使其更加智能化。
　　利用单片机制作的计时器更加智能化，当计时停止时，可发出声光报警进行提示。本系统采用Proteus与Keil软件结合构建实验平台。首先在计算机上利用Proteus制作硬件电路原理图;接着使用Keil软件编制程序，完成系统的软件设计;最后将程序编译生成的代码文件载入到单片机中，执行仿真功能便可以在计算机中上看到最终的运行效果。这种设计方法既可以很好的模拟电路的运行效果又可以大大的降低设计成本、缩短设计周期，是一种非常方便的设计方法。
　　二、工作原理
　　本系统采用单片机控制实现精确计时，最小计时单位为秒，计时最大值为24小时。电路闲置时，屏幕无显示，以最大限度节省电能。若按下启动按钮，系统便开始计时。计时时间会显示在8位数码管构成的显示屏上。当按下停止按钮时，系统停止计时，并且触发由发光二极管和蜂鸣器构成的声光报警电路，提示时间已到。
　　此时显示屏锁定在当前时间即已用时间，以备用户查看。按下复位按钮后，计时器停止报警并且关断显示，系统停止工作。
　　下次计时可以按下启动按钮重新开始。
　　三、硬件设计
　　计时器工作原理图如图1所示，它以单片机AT89C51为核心，由单片机最小应用系统、数码管显示电路、按钮控制电路和声光报警电路几部分组成。数码管显示电路用于显示计时时间，由8位共阳极数码管及驱动电路组成，采用动态扫描显示以简化硬件设计和降低生产成本;按钮控制电路包括启动和停止两个按钮，以实现计时器的启动和停止控制;声光报警电路用于实现计时停止时的报警提示，由一位发光二极管和蜂鸣器组成，如图2所示。
　　
　　四、软件设计
　　程序设计采用模块化编程方法。软件由主程序、子程序和定时中断服务程序组成。主程序和子程序完成按键扫描、显示、声光报警功能;定时中断服务程序用于实现计时功能，并实时更新显示数据。
　　程序流程图如图3所示：