基于STC89C51制作的具有記錄天亮天黑時間功能的時鐘

黑龍江科技學院 高 楊

前段時間做一個記錄天亮天黑時間的儀器，要求能存儲時間，并且時鐘要精度高，需要的時候可以上傳到電腦進行分析處理。傳感器可以用光敏二極管和光敏三極管以及光敏電阻，考慮到易于調整最終選擇了使用光敏電阻。在數碼管的驅動上選擇了MAX7219芯片剛好驅動八位共陰極數碼管，因為手頭上只有三個按鍵，所以在按鍵的設計上，采用一鍵多能的設計方法，按鍵的功能分布如下：

K1：按動一次可以進行小時的調整，且小時位閃爍給出提示，按動第二次可以對分鐘調整，同樣給出提示，按下第三次時候可以對秒進行調整，秒位也閃爍一下進行提示，第四次顯示傳感器讀數，第五次按下后進入上傳和格式化內部EEPROM的操作，并且都會給出提示。

K2：調整時間時候進行加操作，上傳和格式化時候為上傳指令鍵。

K3：調整時間時候進行減操作，上傳和格式化時候為格式化指令鍵。

由于手頭沒有時鐘芯片，又不想去買，就考慮如何用定時器做出高精度的計時器，在進行stc的下載中發現了一個奇怪的現象，顯示我單片機的晶振和標稱相差很多，更換了幾個做測試，結果一樣，終于被我發現原來定時器不準的最大原因在晶振本身是不準的，現在我按照STC編程軟件提示的頻率設計中斷程序的定時器初始值，然后把中斷跳轉的指令消耗的時間考慮進去，進行了兩天的測量，盡然與我筆記本的時間誤差不到1s，獲得較為精準的時間成功，這完全可以和普通的時鐘芯片相比了。

考慮到按鍵的延時函數，以前都是使用for循環那樣寫太老套了，在各種書上我們只能看到for循環和while循環的延時函數，這種軟件延時顯然不能有效的控制延時時間，于是我考慮在中斷里加上一個延時變量。這樣就可以更為精準的控制延時了。而且會使目標代碼更為短小。

以前沒有使用過STC的內部EEPROM，由于要求能夠存儲足夠多的數據，需要能掉電保護的存儲器，查看了STC89C51的手冊發現竟然有4K的EEPROM可以使用，心里大喜，把手冊上提供的EEPROM讀寫和擦除操作代碼直接復制過來就行了。

傳感器選擇了光敏電阻，經過萬用表的測量，電阻在光照較強的時候大約1K，在黑暗環境達到幾百K，于是選擇了手頭上的一枚10K的電阻進行串聯匹配，用于分壓比較。因為這樣只需要測量定值電阻上的分壓比就行了，不用考慮電壓源的穩定性。在AD轉換上采用ADC0832一片就OK，還多出來一個通道呢。

在通過電腦串口上傳數據時候發現每次上傳一位需要延時一下，給硬件足夠的反應時間，要不接收會出錯的，比如沒有收到全部數據，數據丟失，等等。

在判斷何時記錄時間時候，考慮到傳感器可能會出現數值震蕩或者不穩定情況，那么我就通過設定緩沖區來解決這個問題。定義X1和X2作為觸發記錄的上下限，其中X1＜X2，且X1不等于X2，那么X1和X2直接的取值就作為了緩沖區了，當傳感器讀數X在緩沖區和其任意邊界進行跳變時候不進行觸發，唯X1（或者X2）跨越緩沖區進入X2（或者X1）時候觸發記錄程序，記錄下當時的時間?？紤]到干擾發生，并進行延時再判斷。

在EEPROM進行寫的時候先查找空白區，在空白區進行按組寫入，本程序只寫入了小時分鐘秒，如果擴展可以加入月份和日期。擦除的時候逐個熄滅數碼管提示進度。

其余的設計細節請參考程序注釋。

代碼如下：

Proteus仿真電路圖

以上就是全部代碼以及細節相關的注釋，希望大家找出其中不足之處或者可改進的地方，與我進行交流學習。