?这一次带来的项目是课程设计级别的基于51单片机的时钟系统，本次的项目共有两种，一种是基础功能时钟，上电后自动从00-00-00开始计时，另一种加上了调时功能，上电后自动从00-00-00开始，当需要调时时，按下需要调整的按键，再按动确定即可增加。两种项目都包含：Proteus仿真、keilC语言代码、altium designer绘制的原理图和PCB，以及项目说明书。资源获取，加我QQ：2430687381
51单片机的定时器中断和精确延迟
?本次项目在定时方面都使用了定时器中断，AT89C51（最基础的51单片机，其他51系列均包含此单片机的功能）共有5个中断，如下表所示。
| 中断源 | 优先级 | 中断服务号 |
|---|---|---|
| INT0（外部中断0） | 0 | 0 |
| T0（定时器/计数器0中断） | 1 | 1 |
| INT1（外部中断1） | 2 | 2 |
| T1（定时器/计数器1中断） | 3 | 3 |
| TI/RI（串行口中断） | 4 | 4 |
?在51单片机中，存在中断嵌套，低等级的中断可以被高等级的中断打断。
?51单片机的定时器中断寄存器有：中断允许控制寄存器 IE、定时器工作方式寄存器 TMOD、定时器控制寄存器 TCON、定时器初值寄存器 THx/TLx
中断允许控制寄存器 IE
?这个寄存器的功能是控制中断的开启与关闭，总共8位，其中6位有效，包含一个全局中断控制位（EA）和5个中断源的控制位，具体如下表所示。
| 名称 | EA | - | - | ES | ET1 | EX1 | ET0 | EX0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 作用 | 中断全局 | 无效 | 无效 | 串口 | 定时器1 | 外部中断1 | 定时器0 | 外部中断0 |
?这里各个控制位，均为1有效0无效，当需要打开中断时，首先将EA置为1，需要哪个中断将哪个置为1.
定时器工作方式寄存器 TMOD
?该寄存器的功能是设置定时器/计数器中断的工作方式。如设置定时器模式、计数位的位数。总共8位，前四位和后四位分别对应T1和T0，具体如下表所示。
| 名称 | GATE | C/T* | M1 | M0 | GATE | C/T* | M1 | M0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 作用 | 开关选项 | 模式选择 | 工作方式 | 工作方式 | 开关选项 | 模式选择 | 工作方式 | 工作方式 |
?开关选项： 0：仅由运行控制位TRx（x = 0,1）来控制定时器/计数器运行。1：用外中断引脚（ INT0或 INT1）上的电平与运行控制位TRx共同来控制定时器/计数器运行。
?模式选择：0：定时器工作模式，对单片机的晶体振荡器12分频后的脉冲进行计数。1：计数器工作模式，计数器对外部输入引脚T0（P3.4）或T1（P3.5）的外部脉冲（负跳变）计数。
?工作方式：00（方式0），是13位定时器/计数器，01（方式1），是16位定时器/计数器，10（方式2）,8位常数自动装入定时器/计数器,11(方式3),仅适用于T0，这时T0分为两个8位计数器，T1停止计数。
定时器控制寄存器 TCON
?该寄存器用于控制中断，如控制定时器的启动，停止、判断定时器的溢出和中断情况。总共8位，前四位和后四位分别对应T1和T0，具体如下表所示。
| 名称 | TF1 | TR1 | TF0 | TR0 | IE1 | IT1 | IE0 | IT0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 作用 | 定时器1溢出标志位 | 定时器1运行控制位 | 定时器0溢出标志位 | 定时器0运行控制位 | 外部中断1请求标志 | 外部中断1触发方式选择位 | 外部中断0请求标志 | 外部中断0触发方式选择位 |
定时器初值寄存器 THx/TLx
?TH0代表定时器的高八位，TH0中的H代表High即高的意思，TL0是定时器的低八位，其中L为LOW即低的意思，TH0和TL0两个8位即组成16位定时器；同理，TH1和TL1也是这个意义。这两个寄存器存放单片机定时器中断的数值边界，当超出边界后，会有中断产生。
那么如何获得标准的一秒中延迟？
?一般来说，51单片机的延迟可以通过空函数获得，使用while(i–);或者nop（）函数，均可以获得基于单片机时钟（12M或8M）的粗延迟，但是在时钟系统项目中，粗延迟会带来较大误差，不太适合使用。
?使用中断产生精确延迟：
?以定时器T0为例，每当晶振产生一次脉冲，就将该寄存器TL0加一，当TL0加满溢出后，将TL0清空，TH0加一，TH0计满后产生定时中断。即TH0与TL0组成了一个16位的计数器，这个计数器可以从0x0000（0）加到0xFFFF（65535）。
当有12Mhz的晶振时、需要定时1ms：
51单片机为12分频单片机，因此执行一条指令的时间是12×(1/12M) s，即计数器每1us加一。
若定时1ms，则共需要加1000次。
因此将TH0、TL0设置从（65536-1000）= 64536开始计数。64536 的16进制为0xFC18。
因此将TH0设置为0xFC,TL0 设置为0x18。
这样我们就获得了1ms的精确延迟，1000次就是一秒钟。
项目：基于51单片机的时钟系统
Proteus仿真原理图如下，系统上电后，显示00-00-00，然后开始计数。
使用AD绘制原理图和PCB，可以直接打样焊接电路板制作实物，打样也可以找我。
项目：基于51单片机的时钟系统——可调时
在这个项目中，增加了调整时间的功能，使用的则是按键中断，相关内容会在下一篇文章讲解。
依旧是Proteus仿真，和前面不同的是，增加了按键部分。
ad的PCB，相比无按键电路来说，布局并没有增大多少。
资源包括：keilC语言代码+Proteus仿真原理图+ad原理图PCB+产品说明书