C51單片機定時器及數(shù)碼管控制實驗報告

1、昆明理工大學信息工程與自動化學院學生實驗報告（ 201 201學年 第 1 學期 ）課程名稱：單片機技術(shù)開課實驗室： 年 月 日年級、專業(yè)、班學號 姓名成績實驗項目名稱定時器及數(shù)碼管控制實驗指導教師教師評語該同學是否了解實驗儀器原理：A.了解B.基本了解C.不了解該同學的實驗?zāi)芰Γ?A.強 B.中等 C.差 該同學的實驗是否達到要求 ： A.達到 B.基本達到C.未達到實驗報告是否規(guī)范： A.規(guī)范 B.基本規(guī)范C.不規(guī)范實驗過程是否詳細記錄： A.詳細 B.一般 C.沒有 注：5個A 為優(yōu) 4個A為良 3個A 為及格 其余為不及格。教師簽名： 年 月 日一、 實驗?zāi)康? 掌握定時器 T0、T1

2、 的方式選擇和編程方法，了解中斷服務(wù)程序的設(shè)計方法， 學會實時程序的調(diào)試技巧。2 掌握 LED 數(shù)碼管動態(tài)顯示程序設(shè)計方法。二、 實驗原理189C51 單片機有五個中斷源(89C52 有六個)，分別是外部中斷請求 0、外部中 斷請求 1、定時器/計數(shù)器 0 溢出中斷請求、定時器/計數(shù)器 0 溢出中斷請求及串 行口中斷請求。每個中斷源都對應(yīng)一個中斷請求位，它們設(shè)置在特殊功能寄存器 TCON 和 SCON 中。當中斷源請求中斷時，相應(yīng)標志分別由 TCON 和 SCON 的相應(yīng)位 來鎖寄。五個中斷源有二個中斷優(yōu)先級，每個中斷源可以編程為高優(yōu)先級或低優(yōu) 先級中斷，可以實現(xiàn)二級中斷服務(wù)程序嵌套。在同一優(yōu)

3、先級別中，靠內(nèi)部的查詢 邏輯來確定響應(yīng)順序。不同的中斷源有不同的中斷矢量地址。中斷的控制用四個特殊功能寄存器 IE、IP、TCON (用六位)和 SCON(用二位)， 分別用于控制中斷的類型、中斷的開關(guān)和各種中斷源的優(yōu)先級別。 中斷程序由中斷控制程序（主程序）和中斷服務(wù)程序兩部分組成：1）中斷控制程序用于實現(xiàn)對中斷的控制；2）中斷服務(wù)程序用于完成中斷源所要求的中斷處理的各種操作。C51 的中斷函數(shù)必須通過 interrupt m 進行修飾。在 C51 程序設(shè)計中，當函數(shù)定 義時用了 interrupt m 修飾符，系統(tǒng)編譯時把對應(yīng)函數(shù)轉(zhuǎn)化為中斷函數(shù)，自動加 上程序頭段和尾段，并按 MCS-51

4、 系統(tǒng)中斷的處理方式自動把它安排在程序存儲 器中的相應(yīng)位置。在該修飾符中，m 的取值為 031，對應(yīng)的中斷情況如下：0外部中斷 0 1定時/計數(shù)器 T0 2外部中斷 1 3定時/計數(shù)器 T1 4串行口中斷5定時/計數(shù)器 T2其它值預留。89C51 單片機內(nèi)設(shè)置了兩個可編程的 16 位定時器 T0 和 T1，通過編程，可以 設(shè)定為定時器和外部計數(shù)方式。T1 還可以作為其串行口的波特率發(fā)生器。2 定時器 T0 由特殊功能寄存器 TL0 和 TH0 構(gòu)成，定時器 T1 由 TH1 和 TL1 構(gòu)成， 特殊功能寄存器 TMOD 控制定時器的工作方式，TCON 控制其運行。定時器的中斷 由中斷允許寄存器

5、 IE，中斷優(yōu)先權(quán)寄存器 IP 中的相應(yīng)位進行控制。定時器 T0 的中斷入口地址為 000BH，T1 的中斷入口地址為 001BH。定時器的編程包括： 1） 置工作方式。 2） 置計數(shù)初值。3） 中斷設(shè)置。4） 啟動定時器。 定時器/計數(shù)器由四種工作方式，所用的計數(shù)位數(shù)不同，因此，定時計數(shù)常數(shù)也就不同。 3單片機的拉電流比較小（100200uA）,灌電流比較大（最大是 25mA，一般不 能超過 10mA），不能直接驅(qū)動數(shù)碼管，需要擴流電路?？梢杂萌壒軄眚?qū)動，但 是 51 單片機只有 32 個 I/O 口，可能需要外接多種器件， I/O 口是不夠用的。 故可選用 74HC573 鎖存器來解決這

6、個問題，開發(fā)板上數(shù)碼管的硬件設(shè)計電路圖， 如圖 1 所示。TX-1C 實驗開發(fā)板用兩個 74HC573 鎖存器（輸出電流較大，接口簡單），通 過 P0 口控制六個數(shù)碼管的段選及位選，其中 P2.6 控制鎖存器 U1（DULA），P2.7 控制鎖存器 U2（WELA）。單片機控制鎖存器的鎖存端，進而控制鎖存器的輸出， 這種分時控制的方法可方便地控制任意數(shù)碼管顯示任意數(shù)字。圖 1 LED 數(shù)碼管電路原理圖三、 實驗內(nèi)容利用動態(tài)掃描和定時器 1 在數(shù)碼管上顯示出從 765432 開始以 1/10 秒的速 度往下遞減直至 765398 并保持顯示此數(shù)，與此同時利用定時器 0 以 500MS 速度 進行

7、流水燈從上至下移動，當數(shù)碼管上數(shù)減到停止時，實驗板上流水燈也停止 然后全部開始閃爍，3 秒后（用 T0 定時）流水燈全部關(guān)閉、數(shù)碼管上顯示出 “HELLO”。到此保持住。計算初值公式定時模式 1 th0=(216-定時時間) / 256 tl0=(216-定時時間) % 256四、 實驗步驟1、 按實驗要求在 KeilC 中創(chuàng)建項目，編輯、編譯程序。2、 將編譯生成的目標碼文件（后綴為.Hex）下載到實驗板電路中。3、 在實驗板中運行程序，觀察實驗運行結(jié)果并記錄。五、 實驗結(jié)果開始時數(shù)碼管的數(shù)字是765432，隨后是765429，流水燈顯示的是第一個燈，實驗結(jié)果如下圖所示：當數(shù)碼管顯示7654

8、06時，流水燈顯示是第六個燈，實現(xiàn)現(xiàn)象如下圖所示：當數(shù)碼管顯示765398時，流水燈顯示的是第七個燈，由于LED燈變化快，難以捕捉到此時刻，以下圖片是隨后LED閃爍，數(shù)碼管保持765398的現(xiàn)象：最后流水燈全部關(guān)閉，數(shù)碼管顯示HELLO字樣的現(xiàn)象：六、 心得體會通過這次實驗，鞏固了流水燈的操作，在此之上，加深了八段數(shù)碼管的動態(tài)顯示的理解，對定時器中斷的理解和運用，雖然在實驗的的過程中遇到了各種各樣的問題，但是在老師和同學們的幫助下，我失算順利的完成了這次實驗，為后續(xù)的學習打下了堅實的基礎(chǔ)。七、 思考 1若用定時器 1 方式 2，程序如何修？答：對定時器/計數(shù)器的工作方式進行修改，即：TMOD

9、= 0x21；/001000012若顯示從“99”開始遞減，程序如何修改？答：只需選擇第一個和第二個數(shù)碼管即可，當遞減到0時停止，或者繼改回數(shù)字99，程序的其他部分基本不變。八、 源代碼#include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit led1 = P10;sbit dula = P26;sbit wela = P27;uchar code table= /建一張table數(shù)組，元素是0F字樣0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x

10、77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71; uchar code Hello= /建一張HELLO數(shù)組，元素是H,E,L,L,O字樣0x76,0x79,0x38,0x38,0x3f;void init();/main()函數(shù)初始化的函數(shù)的聲名void delayms(uint);/延時函數(shù)聲名void display(uchar,uchar,uchar);/數(shù)碼管顯示函數(shù)聲名void disHello(); /HELLO顯示函數(shù)聲名uchar num1,num2,bai,shi,ge; /定義全局變量int count,temp;void main()init();while(1

11、)if(num1=10)/定時器每次計時50ms，當計滿500ms時，LED燈流動num1=0;P1 = _crol_(P1,1); /循環(huán)左移if(num2=2)/當計滿0.1s時，數(shù)碼管的值減1num2 = 0;count-;if(count=398)/當數(shù)碼管減到765398時，保持該數(shù)，8個LED燈閃/爍TR1 = 0;TR0 = 0;bai = count/100;/獲得398的個、十、百位shi = count/10%10;ge = count%10;display(bai,shi,ge); /顯示數(shù)碼管的六位數(shù)P1 = 0x00; /8個LED閃爍的初始狀態(tài)num1 = 0; /

12、重新啟動定時器T0時，num1重新初始化為0TR0 = 1;while(1)if(num1%10=0)/8個LED每隔500ms閃爍 P1 = P1; /LED燈取反if(num1 = 60) /當計滿3s時，關(guān)閉LED燈，在數(shù)碼管上顯/示HELLOTR0 = 0; /關(guān)閉定時器T0P1 = 0xff; /關(guān)閉LED燈disHello();/顯示HELLO elsedisplay(bai,shi,ge); /當沒計滿3s時，繼續(xù)顯示之前的6位數(shù) bai = count/100;shi = count/10%10;ge = count%10;display(bai,shi,ge); void i

13、nit()/main()函數(shù)的初始化TMOD = 0x11; /定時器T0,T1的工作方式都是1TH0 = (65536-45872)/256; /T0計數(shù)寄存器的初始化TL0 = (65536-45872)%256;TH1 = (65536-45872)/256;/T1計數(shù)寄存器的初始化TL1 = (65536-45872)%256; P1 = 0xfe; /LED的初始化count = 432; /計數(shù)器的初始化，因為只有后三位變化EA = 1; /打開總中斷ET0 = 1; /打開計時器T0TR0 = 1; /打開計時器T1ET1 = 1; /開啟計時器T0TR1 = 1; /開啟計時器

14、T1void disHello()/HELLO顯示程序wela = 1;P0 = 0xfe;wela = 0;P0 = 0xff;dula = 1;P0 = Hello0;dula = 0;delayms(5); wela = 1;P0 = 0xfd;wela = 0;P0 = 0xff;dula = 1;P0 = Hello1;dula = 0;delayms(5); wela = 1;P0 = 0xfb;wela = 0;P0 = 0xff;dula = 1;P0 = Hello2;dula = 0;delayms(5);wela = 1;P0 = 0xf7;wela = 0;P0 = 0

15、xff;dula = 1;P0 = Hello3;dula = 0;delayms(5);wela = 1;P0 = 0xef;wela = 0;P0 = 0xff;dula = 1;P0 = Hello4;dula = 0;delayms(5);void display(uchar bai,uchar shi,uchar ge) /數(shù)碼管顯示程序wela = 1;P0 = 0xfe;wela = 0;P0 = 0xff;dula = 1;P0 = table7;dula = 0;delayms(5); wela = 1;P0 = 0xfd;wela = 0;P0 = 0xff;dula =

16、1;P0 = table6;dula = 0;delayms(5); wela = 1;P0 = 0xfb;wela = 0;P0 = 0xff;dula = 1;P0 = table5;dula = 0;delayms(5);wela = 1;P0 = 0xf7;wela = 0;P0 = 0xff;dula = 1;P0 = tablebai;dula = 0;delayms(5);wela = 1;P0 = 0xef;wela = 0;P0 = 0xff;dula = 1;P0 = tableshi;dula = 0;delayms(5);wela = 1;P0 = 0xdf;wela = 0;P0 = 0xff;dula = 1;P0 = tablege;dula = 0