浅谈单片机定时器在计时器中的应用

吴永鹏

摘要：为有效解决当前单片机中存在的定时器无法自动启停这一问题，此次研究设计了一种全新的应用方法。该方法主要是通过外部中断的方式来实现定时器的启停作业。其中，核心控制单元就是STC90C5RC单片机，通过按键申请可以向外部发出中断信号INT0和INT1，其中INT0的中断函数可对定时器进行TR0取反控制，以此来满足定时器交替作业与启停的目的。而在INT1的中断函数中，只要按下操作按键，便会将计时器归零，同时会促使TR0=1启动定时器，以此来实现定时器的重启。

关键词：单片机;定时器;外部中断;中断函数

我国自主生产研发的STC90C5RC单片机性能卓越，且适用范围极广，在国内市场有着绝对的领先地位。在该单片机的内部构造中，主要集成方式是利用两个16位的可编辑定时器T0和T1设计的，这也是该点偏激中最重要的软硬件组合配套设施以及定时部件。在此基础上，可以实现灵活自由的定时及时以及裁判。但是因为利用T0和T1需要深入掌握单片机的定时器控制寄存器TCON以及TMOD的工作机理，所以相对来说在设计阶段有一定的难度。

通过实践表明，单片机定时器的应用需要结合实际情况进行设计，Rubicon在田径运动场上，需要设计为累加计时，在个人竞技项目中需要设计为归零计时等。因为单片机定时器在编辑时无法预知后期的使用领域，所以需要将之设计为可灵活启停的计时器。只有这样才能满足在各种环境下单片机定时器在计时器当中的高效应用。

一、硬件设计

在此就以体育竞赛的计时器进行参考与设计。在正常的体育竞技计时器中，计时器的核心控制单元一般都是STC90C5RC单片机，或者在此基础上再加一个微信系统便可实现精准操作。为了让LCD1602液晶显示屏幕能够显示计时器提供的时间，可以把单片机中的P0端口连接在LCD1602D的数据接口上，通过这样的方式，便可有利于数据传输的整体质量，同时在数据传输的过程中还可以对LCD1602进行命令和控制。另外，将单片机的P2.5、P2.6和P2.7的引脚介入到LCD1602的R/W和RS以及EN端口上，從而便可全面实现单片机对于LCD1602传输显示的控制。同时，弹性按键K0是单片机P3.2引脚的控制点，可控制外部中断INT0的输入，K1同K0相似，属于INT1的控制点。当两个弹性按键出发之后，便可发出外部中断申请。

二、程序设计

在对其程序进行设计的时候，需要了解程序的各单元。其中主要包括准备部分、主程序部分、定时器TO中断函数部分、外部中断INT0以及INT1中断函数部分等。其中，准备部分主要包括说明、延迟函数、初始化函数等内容。主程序部分主要包括定时器T0的定时设计时间。而且在对定时器T0中断函数进行设计的时候，需要主要预置TH0和TL0的初值，并且要修改时间数值，因为计时器的中断时间是0.01秒，所以下修改过程中需要在程序中加0.01秒。

三、启动与暂停按键功能的设计

如果计时器正在工作的过程中，操作人员按下启动或者暂停按键，此时计时器就会停止工作，进入暂停状态。而且LCD1602上所显示的时间也是停止时间。若此时操作人员在此按下启动与暂停按键，计时器便会按照之前计时停止的时间继续计时。结合TCON以及TMOD的工作机理和原则分析，如果按下启动与暂停按键之后，可以同时实现TR0=0，此时便可使T0计时器暂停，同时也能让unm0的数值确定不变，另外，unm1—unm3的数值都会保持不变。因为启动与暂停按键是单片机P3.2引脚的接口，而且P3.2引脚又是INT0的输入端口，所以，启动与暂停按键在按下之后，便会自动发出一次申请，如果这时候假设INT0的中断函数是TR0=0，那么就会导致T0长期处于停止工作的状态。若操作人员再次按下启动与暂停按键，此时会发现依然无法启动计时器。这一问题主要原因是因为：主程序的TR0=1，此时在执行第一次中断函数取反命令的时候，TR0=0，这是就会促使T0暂停计时。而在第二次执行中断函数取反命令的时候，TR0=1，此时T0可以满足暂停的需求，通过这样的方式，便可以完全实现启动与暂停按键的功能。

四、重新开始按键功能的设计

无论计时器处在什么状态，在需要重新计时的时候，只需要按下K1按键即可，该按键便是重新开始按键。因为K1按键所连接的是单片机的P3.3引脚，所以P3.3引脚也是单片机外部中断的输入节点。所以，可假设INT1为中断函数，并且unm0—unm3都等于0。通过这样的方式，便可有效实现按键功能。

综上所述，该设计可以基本满足大众对于计时器的需求。通过对单片机定时器的设计，使其在现实操作中具有较高的灵活性，该方法不仅能满足对计时器的高效控制，而且还能实现对计时器的外部中断可控性，从而全面提高计时的效率与准确率。

参考文献

[1]葛宇辉，王伟.单片机程序控制定时器设计[J].湖北农机化，2019（09）：75.

[2]苏晨.基于单片机的数字式通电延时时间继电器设计[J].电子技术与软件工程，2018（18）：232-233.