8051MCU | 电子时钟
我刚接触bms时，心血来潮想自己做个手台。但我的电子科技知识匮乏，动手能力也差，只是稍微看了些设计方案就草率开始行动——最终是毫无悬念的大失败：焊坏了3个焊盘、浪费了15张PCB、吃灰了一堆元件，我忏悔😭。对此一直耿耿于怀，所以大学加个社团，看看能不能进去学点什么再去追求我未竟的夙愿；当然不止手台，我还有很多别的小玩具想做。
社团首先介绍51系的单片机，我起初做手台尝试的Arduino，虽然Arduino也算简单的，但51事实地更简单，确实应该是我首先应该看看的。
本篇记录我对社团发的考核任务的实现方案。
任务内容
题目抽签来的，抽到个比较简单的😏：
电子时钟
基础部分：
1.无论什么情况，当有按键按下蜂鸣器会响一声（10分）
2.可以通过按键设置时间（切换时分秒），并有基本的时间功能，复位默认05：00：00用 24 小时制（20分）。
3.实现秒表功能，秒暂停键按下停止计时，秒复位键按下後，秒回到00（20分）
4.通过按键实现闹钟设置功能，闹钟时间到蜂鸣器响5次，闹钟时间自己可自己设定（20分）
发挥部分：
1.通过按键可设定日期并显示 （10分）。
2.通过按键实现计时器的功能，即设定时间进行倒计时，倒计时时间可暂停默认10分钟，(也可自己设定)，倒计时结束蜂鸣器响3下或者LED闪烁3次（15分）
3.基础部分第3点当秒表停止计时时，可用存储模块储存记录时间数据，并复现（5分）
我的方案
材料清单
这就是全部了。我没有预先买任何材料，连这个也是从社团借来的。实现电子时钟应该要用上 LCD1602 模块，但是这块实验板上自带的模块已经足够实现题目要求的所有功能。既然如此，那就没有必要再买什么了😝。
开发环境
社团用的环境是 keil5 + stc-isp。
keil5算是老东西了，没有黑暗主题和自动补全，更不必说其他功能，我要用更现代的环境那就要另寻他法：
编译器SDCC + 开发环境EIDE + 下载器stcgal
刚开始遇上一堆问题，工作环境配置、keil和sdcc的语法差异、链接器报错之类的，还好都平稳解决，搞特殊果然总是麻烦一点🤐。
总体思路
使用实验板自带的两个 3461AS 数码管、蜂鸣器，以及四个独立按键，实现所有功能。
就设置成5种模式：
- 时钟
clock() - 日期
date()
算闰年的代码占了好多空间…… - 闹钟
alarm() - 秒表
timer()
秒表最多储存10个时间数据，没有必要做太多。 - 沙漏
sandglass()
总体结构是用4个按键构成多级菜单，分别控制各个模式，结构示意如下：
“｜”後的表示长按触发的功能
K1 -> Clock Mode | Date Mode
K1 -> toggle format
K2 -> setting
K1 -> toggle unit | apply
K2 -> minus
K3 -> plus
K4 -> go back
K3 -> reset
K4 -> go back
K2 -> Alarm Mode
K1 -> toggle unit | apply
K2 -> minus
K3 -> plus
K4 -> go back
K3 -> Timer Mode
K1 -> start/pause | load
K1 -> clear
K2 -> previous
K3 -> next
K4 -> go back
K2 -> save
K3 -> reset
K4 -> go back
K4 -> Sandglass Mode
K1 -> start/pause
K2 -> setting
K1 -> toggle unit | apply
K2 -> minus
K3 -> plus
K4 -> go back
K3 -> reset
K4 -> go back
按键功能
实验板上那矩阵键盘的16个按钮也能用，但是感觉不方便管理，就用4个得了；也没有那么多功能需要用到长按，所以长按只写在K1里。
定时器和中断系统
用到了 T0 T1 两个内部定时器。
T0 用于需要触发的模式：计时器和沙漏，用户通过按钮控制 TR0 ，状态为开启时才工作；
T1 用于需要持续运行的模式：时钟和闹钟，日期等着时钟的溢加就得，所以没有放进去。
process类方法
这类方法通过中断系统的执行来处理各个功能的运行逻辑，只需考虑溢加和各单位的进位就得。
setting类方法
这类方法让用户调整时间数据，和process类一样只需注意进位，不同之处是多了下溢的情况。
unsigned char 类型的数值范围是0~255，发生下溢时会从0跳至255。
遭遇的问题
没有遇到难以逾越的障碍，基本是一些细枝末节卡得我发慌，然後突然莫名其妙地全部迎刃而解😩。
- 忘记打开中断系统的总开关(EA)；
switch的每个case都要加上break;否则它会继续往下执行；
没实现的效果
- 根菜单是空的
就显示了个[------]，其实可以设定个默认模式之类的，但是懒得弄了。 - 74HC595
用 74HC245 驱动的数码管，但是控制数码管显示位的引脚和那一排LED的是共用的，所以有三个LED总是常亮，想换 74HC595 驱动数码管，但是懒得学了。 - 按键位置不合适
Timer读取历史记录时是K1按钮清空历史数据，应该把调整加减的按钮全设为K1和K2才对，这样清零和复位就都放在K3了，但是懒得挪了。 - 数码管闪烁
本来以为delay()没办法实现的，做完才想到其实也能行的，但是懒得再搞了。 - 统一蜂鸣器频率
忘记了，懒得调了。
总结与反思：懒得。
收尾
这算是我第一个正经做出来的项目呢，前前後後写了两周多，最终还挺像那么一回事。这个项目不会再更新了，毕竟只是个小小的作业而已，做完之後就把板子还回去了，没机会再调试。