C51單片機(jī)定時(shí)器及數(shù)碼管控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精選文檔昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告（ 201 201學(xué)年 第 1 學(xué)期 ）課程名稱：?jiǎn)纹瑱C(jī)技術(shù)開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室： 年 月 日年級(jí)、專業(yè)、班學(xué)號(hào) 姓名成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱定時(shí)器及數(shù)碼管控制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師教師評(píng)語(yǔ)該同學(xué)是否了解實(shí)驗(yàn)儀器原理：A.了解B.基本了解C.不了解該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?A.強(qiáng) B.中等 C.差 該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)是否達(dá)到要求 ： A.達(dá)到 B.基本達(dá)到C.未達(dá)到實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否規(guī)范： A.規(guī)范 B.基本規(guī)范C.不規(guī)范實(shí)驗(yàn)過(guò)程是否詳細(xì)記錄： A.詳細(xì) B.一般 C.沒(méi)有 注：5個(gè)A 為優(yōu) 4個(gè)A為良 3個(gè)A 為及格 其余為不及格。教師簽名： 年 月 日一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握定時(shí)器 T

2、0、T1 的方式選擇和編程方法，了解中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)方法， 學(xué)會(huì)實(shí)時(shí)程序的調(diào)試技巧。2 掌握 LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示程序設(shè)計(jì)方法。二、 實(shí)驗(yàn)原理189C51 單片機(jī)有五個(gè)中斷源(89C52 有六個(gè))，分別是外部中斷請(qǐng)求 0、外部中 斷請(qǐng)求 1、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 0 溢出中斷請(qǐng)求、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 0 溢出中斷請(qǐng)求及串 行口中斷請(qǐng)求。每個(gè)中斷源都對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷請(qǐng)求位，它們?cè)O(shè)置在特殊功能寄存器 TCON 和 SCON 中。當(dāng)中斷源請(qǐng)求中斷時(shí)，相應(yīng)標(biāo)志分別由 TCON 和 SCON 的相應(yīng)位 來(lái)鎖寄。五個(gè)中斷源有二個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，每個(gè)中斷源可以編程為高優(yōu)先級(jí)或低優(yōu) 先級(jí)中斷，可以實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷服務(wù)程序嵌套。

3、在同一優(yōu)先級(jí)別中，靠?jī)?nèi)部的查詢 邏輯來(lái)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(gè)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(kāi)關(guān)和各種中斷源的優(yōu)先級(jí)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(guò) interrupt m 進(jìn)行修飾。在 C51 程序設(shè)計(jì)中，當(dāng)函數(shù)定 義時(shí)用了 interrupt m 修飾符，系統(tǒng)編譯時(shí)把對(duì)應(yīng)函數(shù)轉(zhuǎn)化為中斷函數(shù)，自動(dòng)加 上程序頭段和尾段，并按 MC

4、S-51 系統(tǒng)中斷的處理方式自動(dòng)把它安排在程序存儲(chǔ) 器中的相應(yīng)位置。在該修飾符中，m 的取值為 031，對(duì)應(yīng)的中斷情況如下：0外部中斷 0 1定時(shí)/計(jì)數(shù)器 T0 2外部中斷 1 3定時(shí)/計(jì)數(shù)器 T1 4串行口中斷5定時(shí)/計(jì)數(shù)器 T2其它值預(yù)留。89C51 單片機(jī)內(nèi)設(shè)置了兩個(gè)可編程的 16 位定時(shí)器 T0 和 T1，通過(guò)編程，可以 設(shè)定為定時(shí)器和外部計(jì)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(shí)器 T0 由特殊功能寄存器 TL0 和 TH0 構(gòu)成，定時(shí)器 T1 由 TH1 和 TL1 構(gòu)成， 特殊功能寄存器 TMOD 控制定時(shí)器的工作方式，TCON 控制其運(yùn)行。定時(shí)器的中斷 由中斷允

5、許寄存器 IE，中斷優(yōu)先權(quán)寄存器 IP 中的相應(yīng)位進(jìn)行控制。定時(shí)器 T0 的中斷入口地址為 000BH，T1 的中斷入口地址為 001BH。定時(shí)器的編程包括： 1） 置工作方式。 2） 置計(jì)數(shù)初值。3） 中斷設(shè)置。4） 啟動(dòng)定時(shí)器。 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器由四種工作方式，所用的計(jì)數(shù)位數(shù)不同，因此，定時(shí)計(jì)數(shù)常數(shù)也就不同。 3單片機(jī)的拉電流比較小（100200uA）,灌電流比較大（最大是 25mA，一般不 能超過(guò) 10mA），不能直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，需要擴(kuò)流電路?？梢杂萌?jí)管來(lái)驅(qū)動(dòng)，但 是 51 單片機(jī)只有 32 個(gè) 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

6、來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)板上數(shù)碼管的硬件設(shè)計(jì)電路圖， 如圖 1 所示。TX-1C 實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板用兩個(gè) 74HC573 鎖存器（輸出電流較大，接口簡(jiǎn)單），通 過(guò) P0 口控制六個(gè)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(jī)控制鎖存器的鎖存端，進(jìn)而控制鎖存器的輸出， 這種分時(shí)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用動(dòng)態(tài)掃描和定時(shí)器 1 在數(shù)碼管上顯示出從 765432 開(kāi)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(shí)利用定時(shí)器 0 以 500MS 速

7、度 進(jìn)行流水燈從上至下移動(dòng)，當(dāng)數(shù)碼管上數(shù)減到停止時(shí)，實(shí)驗(yàn)板上流水燈也停止 然后全部開(kāi)始閃爍，3 秒后（用 T0 定時(shí)）流水燈全部關(guān)閉、數(shù)碼管上顯示出 “HELLO”。到此保持住。計(jì)算初值公式定時(shí)模式 1 th0=(216-定時(shí)時(shí)間) / 256 tl0=(216-定時(shí)時(shí)間) % 256四、 實(shí)驗(yàn)步驟1、 按實(shí)驗(yàn)要求在 KeilC 中創(chuàng)建項(xiàng)目，編輯、編譯程序。2、 將編譯生成的目標(biāo)碼文件（后綴為.Hex）下載到實(shí)驗(yàn)板電路中。3、 在實(shí)驗(yàn)板中運(yùn)行程序，觀察實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果并記錄。五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果開(kāi)始時(shí)數(shù)碼管的數(shù)字是765432，隨后是765429，流水燈顯示的是第一個(gè)燈，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示：當(dāng)數(shù)碼管顯示

8、765406時(shí)，流水燈顯示是第六個(gè)燈，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象如下圖所示：當(dāng)數(shù)碼管顯示765398時(shí)，流水燈顯示的是第七個(gè)燈，由于LED燈變化快，難以捕捉到此時(shí)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(huì)通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，鞏固了流水燈的操作，在此之上，加深了八段數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示的理解，對(duì)定時(shí)器中斷的理解和運(yùn)用，雖然在實(shí)驗(yàn)的的過(guò)程中遇到了各種各樣的問(wèn)題，但是在老師和同學(xué)們的幫助下，我失算順利的完成了這次實(shí)驗(yàn)，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。七、 思考 1若用定時(shí)器 1 方式 2，程序如何修？答：對(duì)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式進(jìn)行修改，即：T

9、MOD = 0x21；/001000012若顯示從“99”開(kāi)始遞減，程序如何修改？答：只需選擇第一個(gè)和第二個(gè)數(shù)碼管即可，當(dāng)遞減到0時(shí)停止，或者繼改回?cái)?shù)字99，程序的其他部分基本不變。八、 源代碼#include <reg52.h>#include <intrins.h>#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,0

10、x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,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(shí)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

11、count,temp;void main()init();while(1)if(num1=10)/定時(shí)器每次計(jì)時(shí)50ms，當(dāng)計(jì)滿500ms時(shí)，LED燈流動(dòng)num1=0;P1 = _crol_(P1,1); /循環(huán)左移if(num2=2)/當(dāng)計(jì)滿0.1s時(shí)，數(shù)碼管的值減1num2 = 0;count-;if(count=398)/當(dāng)數(shù)碼管減到765398時(shí)，保持該數(shù)，8個(gè)LED燈閃/爍TR1 = 0;TR0 = 0;bai = count/100;/獲得398的個(gè)、十、百位shi = count/10%10;ge = count%10;display(bai,shi,ge); /顯示數(shù)碼管的六位

12、數(shù)P1 = 0x00; /8個(gè)LED閃爍的初始狀態(tài)num1 = 0; /重新啟動(dòng)定時(shí)器T0時(shí)，num1重新初始化為0TR0 = 1;while(1)if(num1%10=0)/8個(gè)LED每隔500ms閃爍 P1 = P1; /LED燈取反if(num1 = 60) /當(dāng)計(jì)滿3s時(shí)，關(guān)閉LED燈，在數(shù)碼管上顯/示HELLOTR0 = 0; /關(guān)閉定時(shí)器T0P1 = 0xff; /關(guān)閉LED燈disHello();/顯示HELLO elsedisplay(bai,shi,ge); /當(dāng)沒(méi)計(jì)滿3s時(shí)，繼續(xù)顯示之前的6位數(shù) bai = count/100;shi = count/10%10;ge =

13、count%10;display(bai,shi,ge); void init()/main()函數(shù)的初始化TMOD = 0x11; /定時(shí)器T0,T1的工作方式都是1TH0 = (65536-45872)/256; /T0計(jì)數(shù)寄存器的初始化TL0 = (65536-45872)%256;TH1 = (65536-45872)/256;/T1計(jì)數(shù)寄存器的初始化TL1 = (65536-45872)%256; P1 = 0xfe; /LED的初始化count = 432; /計(jì)數(shù)器的初始化，因?yàn)橹挥泻笕蛔兓疎A = 1; /打開(kāi)總中斷ET0 = 1; /打開(kāi)計(jì)時(shí)器T0TR0 = 1; /打開(kāi)計(jì)

14、時(shí)器T1ET1 = 1; /開(kāi)啟計(jì)時(shí)器T0TR1 = 1; /開(kāi)啟計(jì)時(shí)器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

15、);wela = 1;P0 = 0xf7;wela = 0;P0 = 0xff;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;

16、P0 = 0xfd;wela = 0;P0 = 0xff;dula = 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;delaym