51单片机定时炸弹-准确计时-两根线随机一根触发中断可“拆弹“(AT89C52)

一、设计介绍:

1、使用定时器按照精确时间读秒倒计时，倒计时在LCD1602中居中显示，格式为mm：ss，每秒变化一次

2、默认倒计时10分钟，时间到后显示“Time over”“（（（Boom））））”，同事文字开始闪烁。

3、加入两根线，使用中断判断当正确的一根被“剪断”时计时停止跳动。并且在第二行显示“SUCESS”，有且只有第二行文字闪烁。

4、加入随机因素，随机一根线为正确的线，如果“剪”错无事发生。

二、程序解释：

（1）逻辑解释：

初始状态：进行各部分的初始化，将中断标志位置0；

待机状态：初始化完成后直接进入, 然后会在LCD1602中显示"Press To Plant",然后开始检测按钮状态,按钮按下开始生成随机数,然后进入已放置状态。

已放置状态（倒计时状态）：不断刷新显示LCD1602上的倒计时，然后判断标志位的变化，如果满足要求则进入对应的状态，已拆除或者爆炸状态。

已拆解状态：倒计时停止，第二行“Success”闪烁显示。

倒计时结束爆炸状态：显示“Time Over”“（（（Boom）））”。

（2）模块功能解释

1、LCD1602模块：

  1. lcd1602_write_cmd(u8 cmd): 向LCD发送命令，根据LCD1602_4OR8_DATA_INTERFACE选择8位或4位数据接口发送命令。

  2. lcd1602_write_data(u8 dat): 向LCD发送数据，根据LCD1602_4OR8_DATA_INTERFACE选择8位或4位数据接口发送数据。

  3. lcd1602_init(void): 初始化LCD，根据LCD1602_4OR8_DATA_INTERFACE选择8位或4位数据接口初始化LCD参数。

  4. lcd1602_clear(void): 清空LCD屏幕。

  5. lcd1602_show_string(u8 x, u8 y, u8 *str): 在LCD上显示字符串，根据参数x、y定位显示的起始位置，根据LCD1602_4OR8_DATA_INTERFACE选择8位或4位数据接口显示字符串。

代码中根据宏LCD1602_4OR8_DATA_INTERFACE的设置，可以选择LCD的数据接口为8位或4位。

 LCD1602使用：

  1. 通信接口：LCD1602可以使用4位数据接口或8位数据接口。通过控制使能引脚、RS引脚和数据引脚，可以向LCD1602发送指令或数据。

  2. 初始化：在使用LCD1602之前，需要初始化LCD1602的参数，包括显示模式、光标设置、显示清屏等。初始化完成后，才能正常使用LCD1602进行显示操作。

  3. 操作速度：LCD1602的操作速度不能太快，因为LCD1602的内部需要一定的时间来响应和处理指令。因此，在发送指令或数据之间需要添加适当的延时。

  4. 电源供应：LCD1602通常需要接入适当的电压，一般是5V。同时，LCD1602还需接入背光灯的供电源。

  5. 坐标设置：LCD1602有两行16个字符的显示区域，可以通过设置行号和列号来设置显示字符的位置。要注意LCD1602的寻址范围。

  6. 清屏操作：在需要清空LCD屏幕内容的时候，需要发送清屏命令，并等待清屏完成。

  7. 字符显示：通过发送数据命令，可以在LCD1602上显示字符、数字和其他符号。可以通过控制光标位置来实现不同位置的显示。

  8. 可读性：LCD1602具有特定的观察角度和反射性，要确保LCD1602安装在合适的位置以得到最佳的显示效果。

2、 定时模块

  1. void time0_init(void): 这个函数用于初始化定时器0。在函数中的操作包括：

    • TMOD|=0X01;: 设置定时器0为工作方式1，即16位定时器。
    • TH0=0XFC; 和 TL0=0X18;: 给定时器0赋初值，将TH0和TL0寄存器设置为0xFC18，使定时器初值为0xFC18，定时1ms。
    • ET0=1;: 打开定时器0中断允许。
    • EA=1;: 打开总中断。
    • TR0=1;: 打开定时器0，开始定时器计时。

  2. void time0() interrupt 1: 这是定时器0的中断函数，当定时器0计时完成时，会触发这个中断。在中断函数中的操作包括：

    • 重置定时器初值为0xFC18，以便下一次定时。
    • 静态变量i自增。
    • 如果i达到1000（1秒），则将_seconds减一，即实现了一个1秒的计时效果。
    • 重置计数器i为0，以便下一次计时。

3、延时模块

  1. void delay_10us(u16 ten_us): 这个函数实现了以10微秒为单位的延时函数。函数的实现是通过一个while循环，使变量ten_us递减直到为0。在每次循环中，都会消耗大约10微秒的时间。这个函数适用于较小的延时粒度，例如在控制LCD1602等设备时可能需要较精确的延时。

  2. void delay_ms(u16 ms): 这个函数实现了以毫秒为单位的延时函数。函数通过两层for循环实现延时。外层for循环控制延时的毫秒数，内层for循环为确保每个毫秒都持续一定时间而循环110次。这个函数适用于相对较长的延时，例如在需要较长暂停或延时操作时使用。

4、拆弹模块

  1. void cut_line_init_32(void): 这个函数用于初始化外部中断0，其中的操作包括：

    • IE0=0;: 中断标志位触发。
    • EX0=1;: 打开外部中断0。
    • EA=1;: 打开总中断开关。
    • IT0=1;: 外部中断0设为下降沿触发。
    • PX0=1;: 设置外部中断0的中断优先级。

    中断服务程序 void int0() interrupt 0 using 1：这是外部中断0的中断服务程序。当外部中断0触发时，执行其中的操作：

    • 将cut变量赋值为1，表示切割操作。
    • 将ss变量赋值为32，表示对应的索引值为32。

  2. void cut_line_init_33(void): 这个函数用于初始化外部中断1，其中的操作类似于外部中断0的初始化，包括：

    • IE1=0;: 中断标志位触发。
    • EX1=1;: 打开外部中断1。
    • EA=1;: 打开总中断开关。
    • IT1=1;: 外部中断1设为下降沿触发。
    • PX1=1;: 设置外部中断1的中断优先级。

    中断服务程序 void int1() interrupt 2 using 1：这是外部中断1的中断服务程序。当外部中断1触发时，执行其中的操作：

    • 将cut变量赋值为1，表示切割操作。
    • 将ss变量赋值为33，表示对应的索引值为33。

其中，cut被置为1意味着引线已经被“剪断了”，改变ss的值用于判断是哪根引线断开了，两根引线分别连接P32和P33引脚，另外一段连接3.3V，当跳线被拔出时，出现电平跳变触发中断。

5、随机数模块

  1. void initTimer(void): 这个函数用于初始化定时器，其中的操作包括：

    • TMOD = 0x01;: 设置定时器0为工作模式1，即16位定时器模式。
    • TH0 = 0xFC;: 初始化定时器初值的高8位。
    • TL0 = 0x18;: 初始化定时器初值的低8位。
    • TR0 = 1;: 启动定时器0，开始计时。

  2. unsigned char getRandom(void): 这个函数用于生成随机数，其中的操作包括：

    • TR0 = 0;: 停止定时器0，暂停计时。
    • randomNum = TH0;: 将定时器0的计数值作为随机数。
    • 重新初始化定时器，以便下次生成随机数：
      • TH0 = 0xFC;: 初始化定时器初值的高8位。
      • TL0 = 0x18;: 初始化定时器初值的低8位。
      • TR0 = 1;: 重新启动定时器0，继续计时。

然后我们将随机数模2，这样通过这个变量来影响哪个跳线是真正可以影响炸弹的引线，具体操作方法为将随机数模2之后的right加ss后的和模2，如果等于0则进入已解除状态，反之没有影响。

三、代码示例

LCD1602控制模块使用的是江协科技的封装：

lcd1602.c

#include "lcd1602.h"#if (LCD1602_4OR8_DATA_INTERFACE==0)//8位LCD
void lcd1602_write_cmd(u8 cmd)
{LCD1602_RS=0;//选择命令LCD1602_RW=0;//选择写LCD1602_E=0;LCD1602_DATAPORT=cmd;//准备命令delay_ms(1);LCD1602_E=1;//使能脚E先上升沿写入delay_ms(1);LCD1602_E=0;//使能脚E后负跳变完成写入	
}
#else	//4位LCD
void lcd1602_write_cmd(u8 cmd)
{LCD1602_RS=0;//选择命令LCD1602_RW=0;//选择写LCD1602_E=0;LCD1602_DATAPORT=cmd;//准备命令delay_ms(1);LCD1602_E=1;//使能脚E先上升沿写入delay_ms(1);LCD1602_E=0;//使能脚E后负跳变完成写入LCD1602_DATAPORT=cmd<<4;//准备命令delay_ms(1);LCD1602_E=1;//使能脚E先上升沿写入delay_ms(1);LCD1602_E=0;//使能脚E后负跳变完成写入	
}
#endif#if (LCD1602_4OR8_DATA_INTERFACE==0)//8位LCD
void lcd1602_write_data(u8 dat) 
{LCD1602_RS=1;//选择数据LCD1602_RW=0;//选择写LCD1602_E=0;LCD1602_DATAPORT=dat;//准备数据delay_ms(1);LCD1602_E=1;//使能脚E先上升沿写入delay_ms(1);LCD1602_E=0;//使能脚E后负跳变完成写入		
}
#else
void lcd1602_write_data(u8 dat) 
{LCD1602_RS=1;//选择数据LCD1602_RW=0;//选择写LCD1602_E=0;LCD1602_DATAPORT=dat;//准备数据delay_ms(1);LCD1602_E=1;//使能脚E先上升沿写入delay_ms(1);LCD1602_E=0;//使能脚E后负跳变完成写入LCD1602_DATAPORT=dat<<4;//准备数据delay_ms(1);LCD1602_E=1;//使能脚E先上升沿写入delay_ms(1);LCD1602_E=0;//使能脚E后负跳变完成写入		
}
#endif#if (LCD1602_4OR8_DATA_INTERFACE==0)//8位LCD
void lcd1602_init(void)
{lcd1602_write_cmd(0x38);//数据总线8位，显示2行，5*7点阵/字符lcd1602_write_cmd(0x0c);//显示功能开，无光标，光标闪烁lcd1602_write_cmd(0x06);//写入新数据后光标右移，显示屏不移动lcd1602_write_cmd(0x01);//清屏	
}
#else
void lcd1602_init(void)
{lcd1602_write_cmd(0x28);//数据总线4位，显示2行，5*7点阵/字符lcd1602_write_cmd(0x0c);//显示功能开，无光标，光标闪烁lcd1602_write_cmd(0x06);//写入新数据后光标右移，显示屏不移动lcd1602_write_cmd(0x01);//清屏	
}
#endifvoid lcd1602_clear(void)
{lcd1602_write_cmd(0x01);	
}void lcd1602_show_string(u8 x,u8 y,u8 *str)
{u8 i=0;if(y>1||x>15)return;//行列参数不对则强制退出if(y<1)	//第1行显示{	while(*str!='\0')//字符串是以'\0'结尾，只要前面有内容就显示{if(i<16-x)//如果字符长度超过第一行显示范围，则在第二行继续显示{lcd1602_write_cmd(0x80+i+x);//第一行显示地址设置	}else{lcd1602_write_cmd(0x40+0x80+i+x-16);//第二行显示地址设置	}lcd1602_write_data(*str);//显示内容str++;//指针递增i++;	}	}else	//第2行显示{while(*str!='\0'){if(i<16-x) //如果字符长度超过第二行显示范围，则在第一行继续显示{lcd1602_write_cmd(0x80+0x40+i+x);	}else{lcd1602_write_cmd(0x80+i+x-16);	}lcd1602_write_data(*str);str++;i++;	}	}				
}

lcd1602.h

#ifndef _lcd1602_H
#define _lcd1602_H#include "public.h"//LCD1602数据口4位和8位定义，若为1，则为LCD1602四位数据口驱动，反之为8位
#define LCD1602_4OR8_DATA_INTERFACE	0	//默认使用8位数据口LCD1602//管脚定义
sbit LCD1602_RS=P2^6;//数据命令选择
sbit LCD1602_RW=P2^5;//读写选择
sbit LCD1602_E=P2^7; //使能信号
#define LCD1602_DATAPORT P0	//宏定义LCD1602数据端口//函数声明
void lcd1602_init(void);
void lcd1602_clear(void);
void lcd1602_show_string(u8 x,u8 y,u8 *str);#endif

延时部分：

public.c

#include "public.h"
void delay_10us(u16 ten_us)
{while(ten_us--);	
}void delay_ms(u16 ms)
{u16 i,j;for(i=ms;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);
}

public.h

#ifndef _public_H
#define _public_H#include "reg52.h"typedef unsigned int u16;	//对系统默认数据类型进行重定义
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned long u32;void delay_10us(u16 ten_us);
void delay_ms(u16 ms);#endif

还没做定义和声明分离的其他部分：

main.c

#include "public.h"
#include "lcd1602.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"
int cut = 0;
int right = 0;
int randomValue = 0;
int ss = 0;//标志位
unsigned int 	_seconds = 600;//设置默认读秒数为600
char 					_min[2] = {0};
char 					_second[2] = {0};
sbit button = P3^1;
sbit red = P3^2; // 设置k3为红线
sbit blue = P3^3;//设置k4为蓝线
void Sucess(void);// 初始化定时器
void initTimer(void) {TMOD = 0x01;  // 设置为定时器模式TH0 = 0xFC;   // 初始化定时器初值TL0 = 0x18;TR0 = 1;      // 启动定时器
}// 生成随机数
unsigned char getRandom(void) {unsigned char randomNum;TR0 = 0;  // 停止定时器randomNum = TH0;  // 获取定时器计数值作为随机数// 重新初始化定时器TH0 = 0xFC;TL0 = 0x18;TR0 = 1;return randomNum;
}void get_second(unsigned int All_seconds)//参数为总秒数
{int second = All_seconds % 60;//对应的余下的秒数char second_temp[2] = {0};// 提取十位和个位int tens = second / 10; // 十位数int ones = second % 10; // 个位数second_temp[0] = tens + 48;second_temp[1] = ones + 48;_second[0] = second_temp[0];_second[1] = second_temp[1];}void get_min(unsigned int All_seconds)//参数为总秒数,返回值是存储在数组中的分钟数
{char min_temp[2] = {0};int minutes;int tens;int ones;if(All_seconds >= 60){minutes = All_seconds / 60;}if(All_seconds < 60){minutes = 0;}// 提取十位和个位tens = minutes / 10; // 十位数ones = minutes % 10; // 个位数min_temp[0] = tens + 48;min_temp[1] = ones + 48;_min[0] = min_temp[0];_min[1] = min_temp[1];}void time0_init(void)//定时器初始化
{TMOD|=0X01;//选择为定时器0 模式，工作方式1TH0=0XFC; //给定时器赋初值，定时1msTL0=0X18;ET0=1;//打开定时器0 中断允许EA=1;//打开总中断TR0=1;//打开定时器
}void time0() interrupt 1 //定时器0 中断函数
{static u16 i;//定义静态变量iTH0=0XFC; //给定时器赋初值，定时1msTL0=0X18;i++;if(i==1000)//如果达到时间{i=0;//重置计数器_seconds--;//发生效果:读秒数减一}}void cut_line_init_32(void)
{IE0=0;        //中断标志位触发EX0= 1;        //打开外部中断0EA= 1;        //打开总中断开关 IT0= 1;        //外部中断0设为低电平触发 // 1则为下降沿触发PX0=1;        //中断优先级
}
void int0() interrupt 0 using 1
{//编写用户所需的功能代码cut = 1;ss = 32;
}void cut_line_init_33(void)
{IE1=0;        //中断标志位触发EX1= 1;        //打开外部中断0EA= 1;        //打开总中断开关 IT1= 1;        //外部中断1设为低电平触发 // 1则为下降沿触发PX1=1;        //中断优先级
}
void int1() interrupt 2 using 1
{//编写用户所需的功能代码cut = 1;ss = 33;
}
//拆弹成功状态 
void Sucess(void)
{int time = _seconds;char min[2] = {0};char second[2] = {0};strcpy(min,_min);strcpy(second,_second);lcd1602_show_string(0,0,"                 ");//第一行显示	lcd1602_show_string(0,1,"                 ");//第二行显示lcd1602_show_string(5,0,min);//第一行显示lcd1602_show_string(7,0,":");//第一行显示		lcd1602_show_string(8,0,second);//第一行显示lcd1602_show_string(5,1,"Sucess");//第er行显示lcd1602_show_string(10,0,"    ");//第一行显示	while(1){delay_ms(200);lcd1602_show_string(0,1,"                 ");//第二行显示lcd1602_show_string(5,1,"Sucess");//第er行显示}
}//爆炸状态
void Boom(void)
{while(1){lcd1602_show_string(0,0,"              ");//第一行显示	lcd1602_show_string(0,1,"              ");//第二行显示delay_10us(20000);lcd1602_show_string(0,0,"   Time Over");//第一行显示lcd1602_show_string(0,1,"   (((Boom)))");//第二行显示delay_10us(80000);		}		
}//倒计时状态
void Planted(void)
{lcd1602_show_string(0,1,"                ");//第er行显示lcd1602_show_string(0,0,"                ");//第er行显示	time0_init();//*********************************************ce shiwhile(1){get_min(_seconds);get_second(_seconds);lcd1602_show_string(5,0,_min);//第一行显示lcd1602_show_string(7,0,":");//第一行显示		lcd1602_show_string(8,0,_second);//第一行显示lcd1602_show_string(10,0,"     ");//第一行显示if(_seconds == 0){Boom();//进入爆炸状态}if((ss + right) % 2== 0 && cut == 1){Sucess();//进入成功状态}}  
}
//待机状态
void Standby(void)
{while(1){lcd1602_show_string(0,0,"Press to ");//第一行显示lcd1602_show_string(0,1,"Plant.");//第二行显示if(button == 0){delay_ms(50);//防抖randomValue = getRandom();  // 获取随机数// 在这里可以使用随机数进行其他操作right = randomValue % 2;Planted();//状态切换}}
}void main()
{	initTimer();  // 初始化定时器cut_line_init_32();cut_line_init_33();lcd1602_init();//LCD1602初始化red = 0; blue = 0;while(1){Standby();      // 进入待机模式}	
}

四、遇到的问题

  1. 语法问题：if中的判断没有使用双等号，导致程序一旦进入“待机模式”就会直接跳入“已拆解模式”。
  2. 细节问题：在初始化中断时，复制粘贴后记得修改寄存器名称，例如将IE0 = 0，改为IE1 = 0，不然中断无法正常触发。
  3. 细节问题：使用引脚前要查看对应开发版原理图手册和开发手册，避免使用了冲突的引脚，或者该引脚没有需要的功能。
  4. 编辑器使用问题：由于有段时间没有使用keil创建新工程，导致忘了如何添加路径，只需要在三个小箱子里加入文件后点击小魔术棒，然后点击C51加入路径就行了。

五、资源共享

Gitee下载：Keil_5_51project: 51学习示例icon-default.png?t=N7T8https://gitee.com/haozhe34866/keil_5_51project.git

效果视频：

【[51单片机]可随机引线“拆弹”LCD1602显示精确读秒】 https://www.bilibili.com/video/BV1FG3ne1EdF/?share_source=copy_web&vd_source=33adf9f4b4c4b1221219d2246aa376b1

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内容一览 缩写复习单词复习传输层前言传输协议的要点拥塞控制UDPTCP VS UDPTCP 缩写复习 AIMD XCP ECN WFQ max-min-fair ARQ PAWS TSAP NSAP TCP UDP RTT SCTP SACK NAK RST MSS 单词复习 inverse multiplexing(SCTP) convergence crashed machine protocol scenarios asym…
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针对VMWare无法使用鼠标功能键问题

针对VMWare无法使用鼠标功能键问题

在使用 VMWare 虚拟机的Ubuntu系统时发现无法使用许多鼠标带有额外的功能键&#xff0c;比如常用的前进后退&#xff0c;但是双系统中的Ubuntu没有问题&#xff0c;后来一搜发现是&#xff0c;虚拟系统中不支持这些功能键。因此我们对这个问题进行了解决。 解决方案 1.找到自…
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bable 【实用教程】

bable 【实用教程】

简介 bable 用于将 ES6 的语法编译为 ES5 只关心语法&#xff0c;不关心 API 是否正确。不处理模块化&#xff08;webpack 会处理&#xff09; 搭建开发环境 安装相关的包 npm i babel/cli babel/core babel/preset-env新建文件 .babelrc&#xff0c;内容为 { "presets…
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已解决javax.transaction.InvalidTransactionException：事务无效的正确解决方法，亲测有效！！！

已解决javax.transaction.InvalidTransactionException：事务无效的正确解决方法，亲测有效！！！

已解决javax.transaction.InvalidTransactionException&#xff1a;事务无效的正确解决方法&#xff0c;亲测有效&#xff01;&#xff01;&#xff01; 目录 问题分析 报错原因 解决思路 解决方法 1. 确保事务的正确启动和结束 Spring中的事务管理 2. 避免嵌套事务问题…
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Linux显示服务器Wayland切换到X11

Linux显示服务器Wayland切换到X11

1、临时切换 &#xff1a; 注销当前用户账户&#xff0c;返回到登录屏幕。 在登录屏幕上&#xff0c;选择您要登录的用户账户。 在输入密码之前&#xff0c;在登录屏幕的右下角可能有一个齿轮图标&#xff0c;点击它以展开更多选项。 在选项中选择“Ubuntu on Xorg”或“Ubu…
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【uml期末复习】统一建模语言大纲

【uml期末复习】统一建模语言大纲

前言&#xff1a; 关于uml的期末复习的常考知识点&#xff0c;可能对你们有帮助&#x1f609; 目录 第一部分 概念与基础 第一章 面向对象技术 第二章 统一软件过程 第三章 UML概述 第四章 用例图 第五章 类图 第六章 对象图 第七章 顺序图 第八章 协作图 第九章 状态…
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【应用开发二】GPIO操控（输出、输入、中断）

【应用开发二】GPIO操控（输出、输入、中断）

1 操控GPIO方式 控制目录&#xff1a;/sys/class/gpio /sys/class/gpio目录下文件如下图所示&#xff1a; 1.1 gpiochipX目录 功能&#xff1a;当前SoC所包含的所有GPIO控制器 i.mx6ull一共包含5个GPIO控制器&#xff0c;分别为GPIO1~5分别对应gpiochip0、gpiochip32、gpi…
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