#include <reg51.h>
/********************* 硬件定義 *********************/
#define SEG_PORT P0 // 數碼管段碼（共陽極，低電平點亮）
sbit DIG1 = P2^0; // 位1（小時十位）
sbit DIG2 = P2^1; // 位2（小時個位）
sbit DIG3 = P2^2; // 位3（分鐘十位）
sbit DIG4 = P2^3; // 位4（分鐘個位）
sbit KEY_SET = P3^2; // 設置鍵（切換模式）
sbit KEY_ADD = P3^3; // 加時鍵
sbit KEY_SUB = P3^4; // 減時鍵
sbit BUZZER = P3^6; // 蜂鳴器（低電平觸發）
#define LED_PORT P1 // 8位LED（低電平點亮）
/********************* 段碼表（共陽極，低電平點亮） *********************/
unsigned char code SEG_CODE[] = {
0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, // 0-4
0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, // 5-9
0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, // A-D
0x8E, 0xC1 // E-F（0xC1含小數點）
};
/********************* 狀態定義 *********************/
#define STATE_NORMAL 0 // 正常模式（顯示時間）
#define STATE_SET_HOUR 1 // 設置小時模式
#define STATE_SET_MIN 2 // 設置分鐘模式
#define STATE_COUNTDOWN 3 // 倒計時模式
/********************* 全局變量 *********************/
unsigned char hour = 0, min = 0; // 當前時間（設置值/倒計時值）
unsigned char clock_state = STATE_NORMAL; // 當前狀態
unsigned int timer_count = 0; // 定時器計數（用于1秒觸發）
bit blink_flag = 0; // 閃爍標志（設置模式下）
bit countdown_running = 0; // 倒計時運行標志
bit timeout_flag = 0; // 倒計時結束標志
/********************* 函數聲明 *********************/
void init_system(void);
void display(void);
void scan_keys(void);
void delay_ms(unsigned int ms);
/********************* 主函數 *********************/
void main(void) {
init_system();
while(1) {
scan_keys(); // 按鍵掃描
display(); // 數碼管顯示
if (timeout_flag) { // 倒計時結束：流水燈+蜂鳴器
static unsigned char led_state = 0;
LED_PORT = ~(1 << led_state); // 流水燈（低電平點亮）
led_state++;
if (led_state >= 8) led_state = 0;
BUZZER = ~BUZZER; // 蜂鳴器翻轉（低電平觸發）
delay_ms(100); // 控制頻率
}
}
}
/********************* 系統初始化 *********************/
void init_system(void) {
SEG_PORT = 0xFF; // 段碼全滅
DIG1 = 1; DIG2 = 1; DIG3 = 1; DIG4 = 1; // 位選全滅（共陽極，高電平截止）
BUZZER = 1; // 蜂鳴器初始高電平（關閉）
LED_PORT = 0xFF; // LED初始高電平（關閉）
hour = 0; min = 0;
clock_state = STATE_NORMAL;
countdown_running = 0;
timeout_flag = 0;
// 定時器0初始化（50ms中斷，12MHz晶振）
TMOD = 0x01;
TH0 = 0x3C; // 初值：65536 - 50000 = 15536（0x3CB0）
TL0 = 0xB0;
ET0 = 1; // 使能定時器中斷
EA = 1; // 開總中斷
TR0 = 1; // 啟動定時器
}
/********************* 定時器0中斷服務（1秒觸發邏輯） *********************/
void Timer0_ISR(void) interrupt 1 {
TH0 = 0x3C; // 重裝載初值
TL0 = 0xB0;
timer_count++;
if (timer_count >= 20) { // 50ms×20=1秒
timer_count = 0;
blink_flag = ~blink_flag; // 閃爍標志翻轉（設置模式下用）
if (clock_state == STATE_COUNTDOWN && countdown_running) {
if (hour > 0 || min > 0) { // 倒計時未結束
if (min == 0) { // 分鐘為0，小時減1，分鐘置59
hour--;
min = 59;
} else { // 分鐘減1
min--;
}
} else { // 倒計時結束
countdown_running = 0;
timeout_flag = 1;
hour = 0; min = 0; // 顯示00:00
}
}
}
}
/********************* 數碼管動態掃描顯示 *********************/
void display(void) {
unsigned char seg_data;
// 消隱所有位（避免殘影）
DIG1 = 1; DIG2 = 1; DIG3 = 1; DIG4 = 1;
SEG_PORT = 0xFF;
delay_ms(1);
// 顯示小時十位
DIG1 = 0;
seg_data = SEG_CODE[hour / 10];
if (clock_state == STATE_SET_HOUR && blink_flag) {
seg_data &= 0x7F; // 設置模式下，小時位閃爍（小數點亮）
}
SEG_PORT = seg_data;
delay_ms(2);
DIG1 = 1;
// 顯示小時個位
DIG2 = 0;
seg_data = SEG_CODE[hour % 10];
if (clock_state == STATE_SET_HOUR && blink_flag) {
seg_data &= 0x7F;
}
SEG_PORT = seg_data;
delay_ms(2);
DIG2 = 1;
// 顯示分鐘十位
DIG3 = 0;
seg_data = SEG_CODE[min / 10];
if (clock_state == STATE_SET_MIN && blink_flag) {
seg_data &= 0x7F; // 設置模式下，分鐘位閃爍（小數點亮）
}
SEG_PORT = seg_data;
delay_ms(2);
DIG3 = 1;
// 顯示分鐘個位
DIG4 = 0;
seg_data = SEG_CODE[min % 10];
if (clock_state == STATE_SET_MIN && blink_flag) {
seg_data &= 0x7F;
}
SEG_PORT = seg_data;
delay_ms(2);
DIG4 = 1;
}
/********************* 按鍵掃描（消抖+功能處理） *********************/
void scan_keys(void) {
static unsigned char key_debounce = 0; // 消抖計數器
static unsigned char key_set_step = 0; // 設置模式切換步驟
if (key_debounce > 0) {
key_debounce--;
return;
}
// 處理設置鍵（切換模式）
if (KEY_SET == 0) {
key_debounce = 10; // 消抖
key_set_step++;
if (key_set_step == 1) {
clock_state = STATE_SET_HOUR; // 進入設置小時
} else if (key_set_step == 2) {
clock_state = STATE_SET_MIN; // 進入設置分鐘
} else if (key_set_step >= 3) {
key_set_step = 3;
clock_state = STATE_COUNTDOWN; // 進入倒計時
countdown_running = 1; // 啟動倒計時
}
}
// 處理加時鍵（設置模式下）
if (KEY_ADD == 0 && clock_state != STATE_NORMAL) {
key_debounce = 10;
if (clock_state == STATE_SET_HOUR) {
hour++;
if (hour >= 24) hour = 0;
} else if (clock_state == STATE_SET_MIN) {
min++;
if (min >= 60) min = 0;
}
}
// 處理減時鍵（設置模式下）
if (KEY_SUB == 0 && clock_state != STATE_NORMAL) {
key_debounce = 10;
if (clock_state == STATE_SET_HOUR) {
if (hour == 0) hour = 23;
else hour--;
} else if (clock_state == STATE_SET_MIN) {
if (min == 0) min = 59;
else min--;
}
}
}
/********************* 毫秒延時函數 *********************/
void delay_ms(unsigned int ms) {
unsigned int i, j;
for(i = 0; i < ms; i++)
for(j = 0; j < 110; j++); // 12MHz晶振下，約1ms延時
}
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