用89C2051设计一款高精度三路倒计时器

　　用74系列、40系列小规模数字芯片设计的倒计时器非常多，但显示不直观（无LED数码管），调整参数不灵活，计时精度低（采用RC振荡）。用单片机自制倒计时器，不但电路简单，而且功能可根据需要自行设计。下面介绍一种用89C2051自制的高精度三路倒计时器。
　　
　　一、功能介绍
　　
　　1．独立的三路倒计时。每一路均可独立设置启动、关闭。
　　
　　2．倒计时范围0~20小时，可任意设定，且关机后数据不丢失。计时精度高：误差<O.ls3．独立的三路输出。第1路蜂鸣器输出：15s；第2路PNP晶体管输出：Ss;第3路PNP晶体管输出：直至关机。
　　
　　二、工作原理
　　
　　电路原理图见图1。整机由89C2051、三只LED数码管、K1~K4、R、T等元器件组成。89C2051内部Tl定时器完成100ms定时中断功能。为了减少硬件，从89C2051的Pl口直接输出LED数码管的段码，BCD转换由软件完成。位码从P3.0、P3.1、P3.7输出。键盘扫描与LED位码共用I/O口。
　　
　　由于89C2051的灌入电流为20mA，故可直接驱动蜂鸣器和PNP晶体管。
　　
　　LED数码管采用共阴高亮型，数码管LED1要旋转1800。这是因为三位数码管要显示“19: 99”，故用数码管LED1的小数点表示“1”。LED的管脚图见图2。PCB印制板图见图3。

　　
　　三、软件编制
　　
　　软件流程见图4。在T1中断程序中编制一个软时钟，在定时处理程序中不断查询时间，并根据每路的启动状态，判断是否要减数。
　　
　　每路倒计时到“0”后，均要判断其他两路是否已启动。如果没有启动，则CPU进入掉电模式，工作电流<1.5μA，因此在电路中末设计电源开关，系统再次启动工作由复位键K4完成。每路倒计数的初值、启动状态（是否开始倒计数），均可单独设定并存在89C2015的RAM中，只要不断电，数据就不会改变。

　　
　　四、操作说明
　　
　　1．开关功能
　　
　　电路中设有K1—K4四个开关。各开关功能如下：
　　
　　K1:定时路数切换。上电后LED显示第1路定时时间。按下K1，LED显示第1路定时启动状态：  【F】表示关，【n】表示开。连续按K1，依此进  1入第2路、3路设置，最后进入关机状态，LED显示【OFF】。此时按下K3则关机。
　　
　　K2:小时位加1。超过9小时，LED1的小数位亮。表示十位数为“1”，因此该位LED数码管可显示的最大定时时间为19小时。LED1安装时要倒过来，而且最好选用绿龟的。
　　
　　K3:分钟数加1、启动状态切换【F/n/F】、关机确认。
　　
　　(1)当LED数码管显示定时时间时，按一下K3，相应路数的分钟数加1。可调范围为0~59分钟。
　　
　　(2)当LED数码管显示【1,F】、【2.F】或【3.F】时，按一下K3，则显示器的【F】变为【n】，再次按一下K3，则【n】变为【F】。一旦进入(n]，则相应路数的倒计时启动。
　　
　　(3)当LED数码管显示【OFF】时，表示CPU已处于关机模式，此时按下K3，CPU进入掉电模式。
　　
　　K4:复位  按下K4，复位89C2051，MCU脱离掉电模式，系统重新启动。
　　
　　上述本电路定时初值及启动状态均可由用户随时修改。
　　
　　2．定时初值及启动状态的设定
　　
　　三路定时初值及启动状态均可一次设置好，设定的方法如下：
　　
　　(1)接住K1~K3中的任意一个键约Ss后，LED数码管的显示开始闪烁，表示已进入初值和启动状态设定模式。
　　
　　(2)通过对K1~K3的操作（参见前面对开关功能的叙述），可以对三路的定时初值及启动状态进行设定。
　　
　　五、注意事项
　　
　　1．当MCU用6MHz晶振时，工作电压的范围为2.6～5.5V。
　　
　　2．外接继电器，请注意其工作电压，并注意对晶体管的保护。

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