學習情境3交通燈控制系統(tǒng)的制作-項目2-1知識準備

項目2簡易秒表的制作學習情境3-交通燈控制系統(tǒng)制作項目描述：電子秒表是一種常用的測時儀器，具有顯示直觀、讀取方便、功能多等優(yōu)點，在日常生活中應用的較為廣泛。利用單片機的定時器/計數(shù)器實現(xiàn)分、秒定時，結合按鍵和顯示部件，實現(xiàn)電子秒表的設計。項目要求：4位LED數(shù)碼管顯示秒、分值。從右往左顯示秒值的個位、十位，分值的個位、十位，個位能向十位進位。上電后首先顯示00

00

，表示從00

00

秒開始計時，當時間顯示到59時，4位顯示都清零，從零開始。設計3個獨立式按鍵key1，key2，key3，分別實現(xiàn)啟動、暫停、復位功能。。二、項目分析(1)為方便編程，3個獨立按鍵key1，key2，key3可分別接到外部中斷0、外部中斷1和定時器T0引腳上。(2)采用中斷方式，外部中斷0、外部中斷1設為下降沿觸發(fā)，T0作為計數(shù)器，計1次溢出。(3)可選工作方式2，此時TH0、TL0初值均為0xff，T1作為1s定時器使用，為了保證延時的精確性，這里T1亦采用工作方式2，但方式2最大定時時間為0.256ms，為實現(xiàn)1s的定時，可設定時器T1的定時時間為0.25ms，定時器溢出4000次則說明定時滿1s。項目分析任務1LED固定時間點亮在AT89S51單片機的P1口上接有8只LED，如圖1所示。下面采用定時器T0的方式1的定時中斷方式，使P1口外接的8只LED每0.5s閃亮一次。啟下定時/計數(shù)器是單片機系統(tǒng)一個重要的部件，其工作方式靈活、編程簡單、使用方便，可用來實現(xiàn)定時控制、延時、頻率測量、脈寬測量、信號發(fā)生、信號檢測等。此外，定時/計數(shù)器還可作為串行通信中波特率發(fā)生器。在工業(yè)檢測與控制中，許多場合要用到計數(shù)或定時功能。例如，對外部脈沖進行計數(shù)或產(chǎn)生精確的定時時間等。片內兩個可編程的定時器/計數(shù)器T1、T0，可滿足這方面的需要。?定時器（模式）可用于測量事件之間的時間間隔，如脈沖寬度。計數(shù)器（模式）可用于測定某個事件發(fā)生的次數(shù)，如脈沖個數(shù)。定時器（模式）還可以給串行端口提供波特率時鐘信號。定時器/計數(shù)器的結構MCS-51單片機有兩個16位定時器/計數(shù)器，分別為T0和T1。T0和T1又分為兩個8位定時器/計數(shù)器，名為TH0/TL0和TH1/TL1，結構如圖所示。MCS-51單片機的定時器/計數(shù)器的本質都是計數(shù)器。

對MCS-51單片機來說，當選擇單片機的機器周期作為計數(shù)對象時，它們是定時器；當對通過T0引腳（P3.4）或T1引腳（P3.5）引入的外部脈沖作為計數(shù)對象時，它們是計數(shù)器。根據(jù)圖，請說明定時/計數(shù)器時鐘源的區(qū)別。定時/計數(shù)功能由軟件控制和切換當T0或T1用做定時器時：其計數(shù)脈沖來源于晶振時鐘輸出信號的12分頻，即每個機器周期使計數(shù)器加1；當T0或T1用做計數(shù)器時：只要T0或T1引腳上有一個從1到0的負跳變，相應的計數(shù)器就加1；單片機只在每個機器周期的S5P2狀態(tài)對T0及T1引腳上的電平進行一次采樣，同時單片機需要用兩個機器周期來識別一次負跳變，所以單片機計數(shù)器的最高計數(shù)頻率為晶振頻率的1/24。定時器/計數(shù)器的工作方式定時器/計數(shù)器共有4種工作方式，由TMOD寄存器中的M1M0決定在4種工作方式中，方式0與方式1基本相同，只是計數(shù)器的計數(shù)位數(shù)不同。方式0為13位計數(shù)器，方式1為16位計數(shù)器。由于方式0是為兼容MCS-48而設，且其計數(shù)初值計算復雜，所以在實際應用中，一般不用方式0，而采用方式1。引導問題5：定時器T0的方式1，應如何設置TMOD寄存器？定時/計數(shù)器的初始化過程初始化步驟：(1)確定工作方式——對TMOD賦值。(2)預置定時或計數(shù)的初值——直接將初值寫入TH0、TL0或TH1、TL1。(3)根據(jù)需要開啟定時/計數(shù)器中斷——直接對IE寄存器賦值。(4)啟動定時/計數(shù)器工作——將TR0或TR1置“1”。引導問題7：如何計算T0計數(shù)初值？設定時時間5ms（即5000μs），設定時器T0的計數(shù)初值為X，假設晶振的頻率為11.0592MHz，則定時時間為：定時時間=(216?X)12/晶振頻率，則5000=(216?X)12/11.0592得：X=60928，轉換成16進制后為：0xee00，其中0xee裝入TH0，0x00裝入TL0。引導問題8如何設置IE寄存器？本任務由于采用定時器T0中斷，因此需將IE寄存器中的EA、ET0位置1。引導問題9如何啟動和停止定時器T0？將定時器控制寄存器TCON中的TR0=1，則啟動定時器T0；TR0=0，則停止定時器T0定時。#include<reg52.h>char

i=100;

/*給變量i賦初值*/void

main(){

TMOD=0x01;

/*設置定時器T0為方式1*/

TH0=0xee;

/*向TH0寫入初值的高8位*/

TL0=0x00;

/*向TL0寫入初值的低8位*/

P1=0x00;

/*P1口8只LED點亮*/

EA=1;

/*總中斷允許*/

ET0=1;

/*定時器T0中斷允許*/

TR0=1;

/*啟動定時器T0*/

while(1);

/*無窮循環(huán)，等待定時中斷*/}引導問題10void

T0_int(void)interrupt1{

/*給T0裝入16位初值,計4608個數(shù)后T0溢出*/

TH0=0xee;

TL0=0x00;

i--;/*循環(huán)次數(shù)減1*/

if(i<=0)

{

P1=~P1;

/*P1口按位取反*/

i=100;

/*重新設置循環(huán)次數(shù)*/

}}寫寄存器注意事項假設：

T1正在工作中，處于模式1，現(xiàn)在需要設置T0為模式1。任務2外部計數(shù)輸入信號控制LED的閃爍采用定時器T1的方式1的中斷計數(shù)方式計數(shù)輸入引腳T1（P3.5）上外接開關K1，作為計數(shù)信號輸入。按4次K1后，P1口的8只LED閃爍不停連接如下圖所示。引導問題12任務2中，如何設置TMOD寄存器？引導問題13任務2中，如何計算T1計數(shù)初值？引導問題14任務2中，如何設置IE寄存器？引導問題15任務2中，如何啟動和停止定時器T1？引導問題16在劃橫線部分填寫合適的代碼（123），使程序能完成任務2要求的功能。#include<reg51.h>void

Delay(unsigned

int

i){

unsigned

int

j;

for(;i>0;i--)

for(j=0;j<125;j++)

{;}

}void

main()

{

TMOD=___1___;

/*設置定時器T1為方式1計數(shù)*/

TH0=0xff;

/*向TH0寫入初值的高8位*/

TL0=0xfc;

/*向TL0寫入初值低8位*/

EA=___2__;

/*總中斷允許*/

ET1=1;

/*T1中斷允許*/

TR1=__3___;

/*啟動T1*/

while(1);

/*無窮循環(huán)，等待定時中斷*/}/*以下為定時器T1的中斷服務程序*/void

T1_int(void)interrupt3{

for(;;)

{

P1=0xff;

/*8位LED全滅*/

Delay(500);/*延時500ms*/

P1=0;

/*8位LED全亮*/

Delay(500);

}

}任務360S計時器的設計任務要求：（1）設計2個按鍵，key1為啟動鍵，key2為清零鍵，直接清零時，數(shù)碼顯示管上顯示“00”。（2）計時器為60s內遞加計時，計時間隔為1s。（3）計時器遞加到60s時，數(shù)碼管顯示“60”，同時蜂鳴器發(fā)聲，直到key2清零鍵按下蜂鳴器停止發(fā)聲。設晶振頻率為12MHz。引導問題19定時器/計數(shù)器的初始值應如何設置？#include<reg51.h>unsigned

char

duan[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};sbitkey1=P1^0;sbitkey2=P1^1;sbitbeep=P3^7;bitrun;unsigned

char

count,i;void

delay(unsigned

int

z){

unsigned

int

x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=125;y>0;y--);}void

main(){

P0=0;

P2=0;

key1=1;

key2=1;

TMOD=0x01;

TH0=0x3c;

TL0=0xb0;

EA=1;

ET0=1;

while(1)

{

if(key1==0){

run=1;

count=0;

}else

if(key2==0){

run=0;

count=0;

}

if(run){

TR0=1;

}

else{

TR0=0;

P0=duan[0];

P2=duan[0];

}

if(count==60){

beep=1;//蜂鳴器響

delay(1);//調用1ms延時

beep=0;//蜂鳴器不響

delay(1);//調用1ms延時}

}}void

timer0()interrupt1{

i++;

if(i==20)

{

i=0;

count++;

if(count>=60)

{

count=60;

}

P0=duan[count/10];

P2=duan[count%10];

}

TH0=0x3c;

TL0=0xb0;}任務4簡易秒表的制作任務要求：為方便編程，3個獨立按鍵key1，key2，key3可分別接到外部中斷0、外部中斷1和定時器T0引腳上采用中斷方式：外部中斷0、外部中斷1設為下降沿觸發(fā)，T0作為計數(shù)器，計1次溢出，可選工作方式2，此時TH0、TL0初值均為0xff，T1作為1s定時器使用為了保證延時的精確性，這里T1亦采用工作方式2，但方式2最大定時時間為0.256ms，為實現(xiàn)1s的定時，可設定時器T1的定時時間為0.25ms，定時器溢出4000次則說明定時滿1s。#include<reg51.h>unsigned

char

duan[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};unsigned

char

wei[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};unsigned

char

time[4];sbitkey1=P3^2;sbitkey2=P3^3;sbitkey3=P3^4;unsigned

int

i;unsigned

char

miao,fen,j;void

delay(unsigned

int

z){

unsigned

int

x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=125;y>0;y--);}void

main(){

key1=1;

key2=1;

key3=1;

TMOD=___1___;

TH1=0x06;

TL1=0x06;

TH0=0xff;

TL0=0xff;

IE=0x8f;

IT0=1;

IT1=1;