淺談單片機定時器在計時器中的應用

吳永鵬

摘要：為有效解決當前單片機中存在的定時器無法自動啟停這一問題，此次研究設計了一種全新的應用方法。該方法主要是通過外部中斷的方式來實現定時器的啟停作業。其中，核心控制單元就是STC90C5RC單片機，通過按鍵申請可以向外部發出中斷信號INT0和INT1，其中INT0的中斷函數可對定時器進行TR0取反控制，以此來滿足定時器交替作業與啟停的目的。而在INT1的中斷函數中，只要按下操作按鍵，便會將計時器歸零，同時會促使TR0=1啟動定時器，以此來實現定時器的重啟。

關鍵詞：單片機;定時器;外部中斷;中斷函數

我國自主生產研發的STC90C5RC單片機性能卓越，且適用范圍極廣，在國內市場有著絕對的領先地位。在該單片機的內部構造中，主要集成方式是利用兩個16位的可編輯定時器T0和T1設計的，這也是該點偏激中最重要的軟硬件組合配套設施以及定時部件。在此基礎上，可以實現靈活自由的定時及時以及裁判。但是因為利用T0和T1需要深入掌握單片機的定時器控制寄存器TCON以及TMOD的工作機理，所以相對來說在設計階段有一定的難度。

通過實踐表明，單片機定時器的應用需要結合實際情況進行設計，Rubicon在田徑運動場上，需要設計為累加計時，在個人競技項目中需要設計為歸零計時等。因為單片機定時器在編輯時無法預知后期的使用領域，所以需要將之設計為可靈活啟停的計時器。只有這樣才能滿足在各種環境下單片機定時器在計時器當中的高效應用。

一、硬件設計

在此就以體育競賽的計時器進行參考與設計。在正常的體育競技計時器中，計時器的核心控制單元一般都是STC90C5RC單片機，或者在此基礎上再加一個微信系統便可實現精準操作。為了讓LCD1602液晶顯示屏幕能夠顯示計時器提供的時間，可以把單片機中的P0端口連接在LCD1602D的數據接口上，通過這樣的方式，便可有利于數據傳輸的整體質量，同時在數據傳輸的過程中還可以對LCD1602進行命令和控制。另外，將單片機的P2.5、P2.6和P2.7的引腳介入到LCD1602的R/W和RS以及EN端口上，從而便可全面實現單片機對于LCD1602傳輸顯示的控制。同時，彈性按鍵K0是單片機P3.2引腳的控制點，可控制外部中斷INT0的輸入，K1同K0相似，屬于INT1的控制點。當兩個彈性按鍵出發之后，便可發出外部中斷申請。

二、程序設計

在對其程序進行設計的時候，需要了解程序的各單元。其中主要包括準備部分、主程序部分、定時器TO中斷函數部分、外部中斷INT0以及INT1中斷函數部分等。其中，準備部分主要包括說明、延遲函數、初始化函數等內容。主程序部分主要包括定時器T0的定時設計時間。而且在對定時器T0中斷函數進行設計的時候，需要主要預置TH0和TL0的初值，并且要修改時間數值，因為計時器的中斷時間是0.01秒，所以下修改過程中需要在程序中加0.01秒。

三、啟動與暫停按鍵功能的設計

如果計時器正在工作的過程中，操作人員按下啟動或者暫停按鍵，此時計時器就會停止工作，進入暫停狀態。而且LCD1602上所顯示的時間也是停止時間。若此時操作人員在此按下啟動與暫停按鍵，計時器便會按照之前計時停止的時間繼續計時。結合TCON以及TMOD的工作機理和原則分析，如果按下啟動與暫停按鍵之后，可以同時實現TR0=0，此時便可使T0計時器暫停，同時也能讓unm0的數值確定不變，另外，unm1—unm3的數值都會保持不變。因為啟動與暫停按鍵是單片機P3.2引腳的接口，而且P3.2引腳又是INT0的輸入端口，所以，啟動與暫停按鍵在按下之后，便會自動發出一次申請，如果這時候假設INT0的中斷函數是TR0=0，那么就會導致T0長期處于停止工作的狀態。若操作人員再次按下啟動與暫停按鍵，此時會發現依然無法啟動計時器。這一問題主要原因是因為：主程序的TR0=1，此時在執行第一次中斷函數取反命令的時候，TR0=0，這是就會促使T0暫停計時。而在第二次執行中斷函數取反命令的時候，TR0=1，此時T0可以滿足暫停的需求，通過這樣的方式，便可以完全實現啟動與暫停按鍵的功能。

四、重新開始按鍵功能的設計

無論計時器處在什么狀態，在需要重新計時的時候，只需要按下K1按鍵即可，該按鍵便是重新開始按鍵。因為K1按鍵所連接的是單片機的P3.3引腳，所以P3.3引腳也是單片機外部中斷的輸入節點。所以，可假設INT1為中斷函數，并且unm0—unm3都等于0。通過這樣的方式，便可有效實現按鍵功能。

綜上所述，該設計可以基本滿足大眾對于計時器的需求。通過對單片機定時器的設計，使其在現實操作中具有較高的靈活性，該方法不僅能滿足對計時器的高效控制，而且還能實現對計時器的外部中斷可控性，從而全面提高計時的效率與準確率。

參考文獻

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