按键修改电子时钟，C51单片机

Question

具体要求
a)k4按键按下停止时钟计时，再按可以启动定时器，往复运行
b)k1按键第一次按下选择小时，然后k2按下，小时加1；k3按下小时减1
c)k1按键第二次按下选择分钟，然后k2按下，分钟加1；k3按下分钟减1
d)k1按键第三次次按下选择秒，然后k2按下，秒加1；k3按下秒减1
e)k1按键第四次按下重新执行b）操作（相当于k1第一次按下）

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

为实现您所描述的基于C51单片机的电子时钟功能，我们可以设计一个按键处理程序，利用中断服务程序捕获按键事件，并通过状态机管理按键操作流程。以下是一个详细的解决方案，包括代码示例、按键处理逻辑及操作流程说明。

一、硬件连接与初始化

假设K1-K4按键分别连接到单片机的P3.0-P3.3引脚，且均已配置为上拉输入模式。同时，使用T0定时器作为时钟计时器。

void hardware_init(void)
{
    // 配置按键引脚为上拉输入模式
    P3 = 0xF0; // 设置P3.3~P3.0为高电平（上拉）
    EX0 = 1;   // 开启外部中断0（可接K1）
    IT0 = 1;   // 选择外部中断0为下降沿触发

    TMOD = 0x01; // 设置T0为16位定时器模式
    TH0 = 0x00;  // 初始化定时器初值
    TL0 = 0x00;
    EA = 1;      // 开启全局中断
    ET0 = 1;     // 开启定时器0中断
}

void timer0_isr(void) interrupt 1 // 定时器0中断服务程序
{
    // 时钟计数及更新显示等操作
}

二、按键处理逻辑

定义一个全局变量uint8_t key_state用于记录当前按键操作状态，其取值范围为0-3，分别对应“时钟运行”、“调整小时”、“调整分钟”和“调整秒”。

#define KEY_STATE_RUN   0
#define KEY_STATE_HOUR  1
#define KEY_STATE_MIN   2
#define KEY_STATE_SEC   3

volatile uint8_t key_state = KEY_STATE_RUN;
volatile uint8_t hour, minute, second;

// ... 其他变量及函数声明 ...

在外部中断0服务程序中处理K1按键事件，并根据当前状态切换至下一状态或循环回到初始状态：

void ext0_isr(void) interrupt 0 // 外部中断0服务程序
{
    if (key_state < KEY_STATE_SEC)
        key_state++;
    else
        key_state = KEY_STATE_HOUR;

    // 清除按键抖动
    while (!bit_is_clear(P3, 0)); // 等待K1释放
}

对于K2、K3和K4按键，可以在主循环中轮询检测其状态，并根据当前key_state进行相应操作：

void main(void)
{
    hardware_init();

    while (1)
    {
        if (!bit_is_clear(P3, 7)) // K4按下，暂停/恢复时钟
        {
            if (TF0) // 判断时钟是否正在运行
            {
                TR0 = 0; // 停止定时器
                TF0 = 0; // 清除中断标志
            }
            else
            {
                TR0 = 1; // 启动定时器
            }
        }

        if (key_state != KEY_STATE_RUN)
        {
            if (!bit_is_clear(P3, 9)) // K2按下，递增
            {
                switch (key_state)
                {
                    case KEY_STATE_HOUR: hour++; break;
                    case KEY_STATE_MIN:  minute++; break;
                    case KEY_STATE_SEC:  second++; break;
                }
            }
            else if (!bit_is_clear(P3, 10)) // K3按下，递减
            {
                switch (key_state)
                {
                    case KEY_STATE_HOUR: hour--; break;
                    case KEY_STATE_MIN:  minute--; break;
                    case KEY_STATE_SEC:  second--; break;
                }
            }

            // 对小时、分钟、秒进行边界检查并取模
            hour %= 24;
            minute %= 60;
            second %= 60;
        }

        // 更新显示等其他操作...
    }
}

以上代码实现了您所描述的基于C51单片机的电子时钟按键控制功能。当您实际编程时，请根据具体的硬件连接、中断设置以及显示方式对代码进行适当调整。