《單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目化教程》課件項(xiàng)目四

模塊4定時器控制的報警燈設(shè)計4.1項(xiàng)目描述4.2項(xiàng)目目的與要求

4.3項(xiàng)目支撐知識鏈接4.4項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目小結(jié)項(xiàng)目拓展技能與練習(xí)

【項(xiàng)目導(dǎo)入】

在單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，往往會遇到要求用定時器對某些控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，例如定時檢測系統(tǒng)、定時掃描系統(tǒng)等。51系列單片機(jī)中設(shè)置有2個16位定時器/計數(shù)器，分別是T0和T1，要學(xué)會對定時器進(jìn)行編程，必須掌握這兩個定時器的工作方式和初值的計算。在此，我們通過一個項(xiàng)目設(shè)計，讓同學(xué)們掌握定時器/計數(shù)器在單片機(jī)控制技術(shù)中的使用。

【項(xiàng)目目標(biāo)】

1.知識目標(biāo)

(1)理解定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理；

(2)理解寄存器TMOD、TCON、TH0、TL0、TH1、TL1的功能；

(3)掌握定時器/計數(shù)器的工作方式；

(4)掌握定時器的定時初值的計算。

2.能力目標(biāo)

(1)根據(jù)需要會選擇使用定時器/計數(shù)器的某種工作

方式；

(2)會計算定時器/計數(shù)器的初值；

(3)能熟練使用定時器/計數(shù)器；

(4)會運(yùn)用C51語言對應(yīng)用程序進(jìn)行編程。

4.1項(xiàng)目描述

單片機(jī)的定時器/計數(shù)器在工業(yè)控制與測量領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，比如定時檢測、定時計數(shù)及定時掃描等。本項(xiàng)目通過設(shè)計一個由定時器控制的報警旋轉(zhuǎn)燈，使學(xué)生掌握定時器/計數(shù)器的工作原理、工作方式和定時器/計數(shù)器的初值計算。

4.2項(xiàng)目目的與要求

本項(xiàng)目的目的就是設(shè)計一個由定時器控制的報警旋轉(zhuǎn)燈系統(tǒng)。通過控制P2口的8個LED燈，要求它們旋轉(zhuǎn)閃爍紅燈并發(fā)出報警聲。項(xiàng)目在實(shí)施過程中需要解決以下關(guān)鍵問題：

(1)與定時器/計數(shù)器相關(guān)的寄存器的各位的功能是怎

樣的；

(2)選擇哪種定時器，采用何種工作方式，如何計算定時初值；

(3)編寫延時程序；

(4)如何裝入初值。

4.3項(xiàng)目支撐知識鏈接

4.3.1定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)

1．定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理

1)定時器/計數(shù)器組成框圖

89C51單片機(jī)內(nèi)部有兩個16位可編程定時器/計數(shù)器：定時器0(T0)和定時器1(T1)。其邏輯結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。圖4-151單片機(jī)定時器/計數(shù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖由圖4-1可知，定時器/計數(shù)器0、定時器/計數(shù)器1是16位加法計數(shù)器，分別由兩個8位專用寄存器組成：定時器0由TH0和TL0組成，定時器1由TH1和TL1組成。TL0、TL1、TH0、TH1的訪問地址依次為8AH～8DH，每個寄存器均可單獨(dú)訪問。定時器0或定時器1用作計數(shù)器時，對芯片引腳T0(P3.4)或T1(P3.5)上輸入的脈沖計數(shù)，每輸入一個脈沖，加法計數(shù)器加1；其用作定時器時，對內(nèi)部機(jī)器周期脈沖計數(shù)，由于機(jī)器周期是定值，故計數(shù)值確定時，時間也隨之確定。TMOD、TCON與定時器0、定時器1間通過內(nèi)部總線及邏輯電路連接，TMOD用于設(shè)置定時器的工作方式，TCON用于控制定時器的啟動與停止。

2)定時器/計數(shù)器工作原理

當(dāng)定時器/計數(shù)器設(shè)置為定時工作方式時，計數(shù)器對內(nèi)部機(jī)器周期計數(shù)，每過一個機(jī)器周期，計數(shù)器增1，直至計滿溢出。定時器的定時時間與系統(tǒng)的振蕩頻率緊密相關(guān)，C51單片機(jī)的一個機(jī)器周期由12個振蕩脈沖組成。當(dāng)采用12MHz晶振時，一個機(jī)器周期為1μs，計數(shù)頻率為1MHz。因此，適當(dāng)選擇定時器的初值可獲取各種定時時間。當(dāng)定時器/計數(shù)器設(shè)置為計數(shù)工作方式時，計數(shù)器對來自輸入引腳T0(P3.4)和T1(P3.5)的外部信號計數(shù)，外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計數(shù)。在每個機(jī)器周期的S5P2期間采樣引腳輸入電平，若前一個機(jī)器周期采樣值為1，后一個機(jī)器周期采樣值為0，則計數(shù)器加1。新的計數(shù)值是在檢測到輸入引腳電平發(fā)生1到0的負(fù)跳變后，與下一個機(jī)器周期的S3P1期間裝入計數(shù)器中的。可見，檢測一個由1到0的負(fù)跳變，需要兩個機(jī)器周期。所以，最高檢測頻率為振蕩頻率的1/24。計數(shù)器對外部輸入信號的占空比沒有特別的限制，但必須保證輸入信號的高電平與低電平的持續(xù)時間在一個機(jī)器周期以上。當(dāng)設(shè)置了定時器的工作方式并啟動定時器工作后，定時器就按被設(shè)定的工作方式獨(dú)立工作，不再占用CPU的操作時間，只有在計數(shù)器計滿溢出時，才可能中斷CPU當(dāng)前的操作。

2．定時器/計數(shù)器的相關(guān)寄存器

如上所述，要使定時器/計數(shù)器按要求工作，得到所需的定時時間或計數(shù)值，必須通過編程進(jìn)行控制才能實(shí)現(xiàn)。通過對工作方式控制寄存器(TMOD)和定時器/計數(shù)器控制寄存器(TCON)的設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)對定時器/計數(shù)器的控制。

51單片機(jī)的定時器/計數(shù)器(T0、T1)主要由工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON等組成?？梢酝ㄟ^軟件對這些寄存器進(jìn)行設(shè)置來實(shí)現(xiàn)不同的控制目的。其中，TH0和TL0用來存放定時器T0的計數(shù)初值，TMOD用來控制定時器的工作方式，TCON用作中斷溢出標(biāo)志并控制定時器的啟、停。

1)工作方式寄存器TMOD

特殊功能寄存器TMOD用于控制T0和T1的工作方式，低4位用于控制T0，高4位用于控制T1。TMOD的地址為89H，其各位狀態(tài)只能通過CPU的字節(jié)傳送指令來設(shè)定，而不能用位尋址指令改變，復(fù)位時各位狀態(tài)為0，其各位的定義如下：其中，低4位用于T0，高4位用于T1，它們的含義是完全相同的。TMOD各位的功能如下：

M1和M0：操作方式控制位。兩位可形成四種編程，對應(yīng)于四種操作方式，如表4-1所示。

C/：功能選擇位。當(dāng)C/為0時，選擇定時方式。在定時方式中，以振蕩器輸出時鐘脈沖的12分頻信號作為計數(shù)信號，也就是每一個機(jī)器周期定時器加1。若晶振頻率為

12MHz，則定時器的計數(shù)頻率為1MHz；當(dāng)C/為1時，選擇計數(shù)方式，采用外部引腳T0(P3.4)、T1(P3.5)的輸入脈沖作為計數(shù)脈沖，當(dāng)外部輸入脈沖發(fā)生1到0的負(fù)跳變時，計數(shù)器加1，最高計數(shù)頻率為時鐘頻率的1/24。

GATE：門控位。GATE為0時，允許軟件控制位TR0或TR1啟動定時器；當(dāng)GATE為1時，允許外部中斷引腳

(或)為高電平且由軟件使TR0(或TR1)置1，才能啟動定時器工作。TMOD不能進(jìn)行位尋址，只能用字節(jié)指令設(shè)置定時器工作方式，復(fù)位時，TMOD所有位均為零。

2)控制寄存器TCON

TCON是一個8位寄存器，用于控制定時器的啟動/停止以及標(biāo)志定時器的溢出中斷申請。TCON的地址為88H，既可進(jìn)行字節(jié)尋址，又可進(jìn)行位尋址，復(fù)位時所有位被清零。TR0和TR1分別用于控制T0和T1的啟動與停止，TF0和TF1用于標(biāo)志T0和T1是否產(chǎn)生了溢出中斷請求?？刂萍拇嫫鱐CON的高4位是定時器運(yùn)行的控制位和溢出標(biāo)志位，低4位是外部中斷的中斷標(biāo)志和中斷觸發(fā)方式控制位。TCON各位定義及格式如圖4-2所示。圖4-2控制寄存器TCON的位定義

TF1：T1的溢出標(biāo)志位。當(dāng)T1溢出時，由硬件自動使中斷觸發(fā)器TF1置1，并向CPU申請中斷，當(dāng)CPU響應(yīng)中斷進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，TF1又被硬件自動清零，TF1也可以由軟件清零。

TF0：T0溢出標(biāo)志位。其功能和操作與TF1相同。

TR1：定時器T1運(yùn)行控制位，可通過軟件置1或清0來啟動或關(guān)閉T1。例如，SETBTR1，即啟動T1；CLRTR1，則關(guān)閉T1。

TR0：定時器T0運(yùn)行控制位。其功能及操作同TR1。

IE1，IT1，IE0，IT0：外部中斷、請求及請求方式控制位。其定義前面已經(jīng)講過。

定時器/計數(shù)器T0和T1是在TMOD和TCON的聯(lián)合控制下進(jìn)行定時或計數(shù)工作的，其輸入時鐘和控制邏輯可用圖

4-3綜合表示。圖4-3T0和T1輸入時鐘與控制邏輯圖

3)定時器/計數(shù)器的初始化

由于定時器/計數(shù)器的功能是由軟件編程確定的，所以，一般在使用定時器/計數(shù)器前都要對其進(jìn)行初始化。初始化步驟如下：

(1)確定工作方式：對TMOD賦值。賦值語句為TMOD=0x00，設(shè)定T0為方式0定時。

(2)預(yù)置定時或計數(shù)的初值：直接將初值寫入TH0、TL0或TH1、TL1，注意定時器/計數(shù)器的初值因工作方式的不同而不同。

(3)根據(jù)需要開啟定時器/計數(shù)器中斷：直接對IE寄存器賦值。

(4)啟動定時器/計數(shù)器工作：將TR0或TR1置“1”。

當(dāng)GATE=0時，直接由軟件置位啟動；當(dāng)GATE=1時，除軟件置位外，還必須在外中斷引腳處加上相應(yīng)的電平值才能啟動。

至此為止，定時器/計數(shù)器的初始化過程已完畢。4.3.2定時器/計數(shù)器的工作方式

51單片機(jī)定時器/計數(shù)器T0有4種工作方式(方式0、1、2、3)，T1有3種工作方式(方式0、1、2)。前3種工作方式，T0和T1除了所使用的寄存器、有關(guān)控制位、標(biāo)志位不同外，其他操作完全相同。為了簡化敘述，下面以定時器/計數(shù)器0為例進(jìn)行介紹。

1．工作方式0

當(dāng)TMOD的M1M0為00時，定時器/計數(shù)器工作于方式0，如圖4-4所示。方式0為13位計數(shù)，由TL0的低5位(高3位未用)和TH0的高8位組成。由圖4-4可知：16位加法計數(shù)器(TH0和TL0)只用了13位。其中，TH0占高8位，TL0占低5位。當(dāng)TL0低5位溢出時自動向TH0進(jìn)位，而TH0溢出時向中斷位TF0進(jìn)位(硬件自動置位)，并申請中斷。圖4-4定時器0在方式0時的邏輯電路結(jié)構(gòu)當(dāng)C/

=0時，T0選擇為定時器模式，對CPU內(nèi)部機(jī)器周期加1計數(shù)，其定時時間為T=(213－T0初值)×機(jī)器周

期。如果晶振頻率為12MHz，則時鐘周期為1/12μs，當(dāng)

初值為0時，最長的定時時間為TMAX=(213－0)×1/12×

12μs=8.192ms。

當(dāng)C/=?1時，控制開關(guān)與引腳T0(P3.4)接通，計數(shù)器T0對來自外部引腳T0的輸入脈沖計數(shù)，當(dāng)外部信號電平發(fā)生由1到0的跳變時，計數(shù)器加1，這時T0成為外部事件計

數(shù)器。當(dāng)GATE?=?0時，或門輸出恒為1，使外部中斷輸入引腳信號失效，同時又打開與門，由TR0控制定時器T0的開啟和關(guān)斷。若TR0?=?1，接通控制開關(guān)，啟動定時器T0工作，計數(shù)器被控制為允許計數(shù)。若TR0=0，則斷開控制開關(guān)，停止計數(shù)。

當(dāng)GATE=1時，與門的輸出由的輸入電平和TR0位的狀態(tài)來確定。若TR0?=?1，則打開與門，外部信號電平通過引腳直接開啟或關(guān)斷定時器T0。當(dāng)為高電平時，允許計數(shù)，否則停止計數(shù)。這種工作方式可用來測量外部信號的脈沖寬度等。

2．工作方式1

當(dāng)M1M0為01時，定時器/計數(shù)器工作在方式1，其電路結(jié)構(gòu)和操作方法與方式0基本相同，它們的差別僅在于計數(shù)的位數(shù)不同，如圖4-5所示。圖4-5定時器0在方式1時的邏輯電路結(jié)構(gòu)由圖4-5可知，方式1構(gòu)成一個16位定時器/計數(shù)器，其結(jié)構(gòu)與操作幾乎完全與方式0相同，唯一差別是二者計數(shù)位數(shù)不同。作定時器用時其定時時間為(216－定時器0初值)×機(jī)器周期；作計數(shù)用時其計數(shù)值為216－計數(shù)初值，計數(shù)范圍為1～65536(216)。

3．工作方式2

當(dāng)TMOD的M1M0為10時，定時器/計數(shù)器工作在方式2，其邏輯結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。圖4-6T0方式2的邏輯結(jié)構(gòu)方式2為自動重裝初值的8位計數(shù)方式，僅用TL0計數(shù)，最大計數(shù)值為28=256，計滿溢出后，一方面進(jìn)位TF0，使溢出標(biāo)志TF0=1，另一方面，使原來裝在TH0中的初值裝入TL0。

方式2的優(yōu)點(diǎn)是定時初值可自動恢復(fù)，TH0中存放初值；缺點(diǎn)是計數(shù)范圍小，只適用于需要重復(fù)定時，而定時范圍不大的應(yīng)用場合。計數(shù)個數(shù)與計數(shù)初值的關(guān)系為X=28-N?？梢?，計數(shù)個數(shù)為1時，初值為255，計數(shù)個數(shù)為256時，初值X為0，即初值在255～0范圍時，計數(shù)范圍為1～256。由于工作方式2省去了用戶軟件中重裝常數(shù)的程序，所以特別適于用作較精確的脈沖信號發(fā)生器。方式2中，16位加法計數(shù)器的TH0和TL0具有不同功能。其中，TL0是8位計數(shù)器，TH0是重置初值的8位緩沖器。

4．方式3

定時器/計數(shù)器T0和T1在前三種工作方式下，其功能是完全相同的，但在方式3下，T0與T1的功能相差很大。當(dāng)T1設(shè)置為方式3時，它將保持初始值不變，并停止計數(shù)，其狀態(tài)相當(dāng)于將啟/?？刂莆辉O(shè)置成TR1=0，因而T1不能工作在方式3下。當(dāng)將T0設(shè)置為方式3時，T0的兩個寄存器TH0和TL0被分成兩個互相獨(dú)立的8位計數(shù)器，其邏輯結(jié)構(gòu)如圖4-7所示。圖4-7方式3的邏輯結(jié)構(gòu)由圖4-7可知，在方式3下，定時器0被分解成兩個獨(dú)立的8位計數(shù)器TL0和TH0。其中，TL0占用原定時器0的控制位、引腳和中斷源，即GATE、TR0、TF0和T0(P3.4)引腳和外部中斷0(P3.2引腳)。除計數(shù)位數(shù)不同于方式0、方式1外，其功能、操作與方式0、方式1完全相同，可定時，亦可計數(shù)。TH0占用原定時器1的控制位TF1和TR1，同時還占用了定時器1的中斷源，其啟動和關(guān)閉僅受TR1置1或清0控制。TH0只能對機(jī)器周期進(jìn)行計數(shù)，因此，TH0只能用作簡單的內(nèi)部定時，不能用作對外部脈沖進(jìn)行計數(shù)，是定時器0附加的一個8位定時器。4.3.3定時器/計數(shù)器應(yīng)用舉例

51單片機(jī)的計數(shù)器是可編程的。因此，在利用定時器/計數(shù)器進(jìn)行定時或計數(shù)之前，先要通過軟件對它進(jìn)行初始化。其初始化應(yīng)完成的工作如下：

(1)對TMOD賦值，以確定T0和T1的工作方式。

(2)計算初值，并將其寫入TH0、TL0或TH1、TL1。

(3)設(shè)置IE、IP來規(guī)定中斷的開放/禁止和優(yōu)先級。

(4)使TR0或TR1置位，啟動定時器/計數(shù)器開始定時或計數(shù)。

1．方式0的應(yīng)用

【例4-1】利用定時器T0的方式0定時由P1.0輸出頻率為500Hz的方波，設(shè)單片機(jī)晶振頻率為12MHz。

分析：選用定時器/計數(shù)器T0作定時器，輸出為P1.0引腳，500Hz的方波可由間隔1ms的高低電平相間而形成，

因而只要每隔1ms對P1.0取反一次即可得到這個方波。

定時1ms的初值：因?yàn)镃程序清單如下：

#include<reg.51.h> //頭文件

main()

{TMOD=0x00; //設(shè)T0為方式0

TH0=0xe0; //設(shè)定1ms的定時初值

TL0=0x18;

TR0=1; //啟動T0

While(1)

{while(!TF0); //等待定時器溢出

TF0=0; //清除溢出標(biāo)志

P1_0=!P1_0; //取反

TH0=0xe0; //重裝初值

TL0=0x18;

}

}

2．方式1的應(yīng)用

方式1與方式0基本相同，只是方式1改用了16位計數(shù)器。當(dāng)要求定時周期較長時，13位計數(shù)器不夠用，可改用16位計數(shù)器。

【例4-2】利用定時器0產(chǎn)生10Hz的方波，由P1.0口輸出，設(shè)單片機(jī)晶振頻率為12MHz。分析：10Hz的方波，周期為100ms，定時時間為

50ms，也就是每50ms電平就取反一次，12MHz的機(jī)器周期為1μs，初值T0=(216－t)/T=(65536－50000)/1=0x3cb0，則TH0=0x3c，TL0=0xb0。

C語言的源程序如下：

#include<reg.51.h> //頭文件

main()

{TMOD=0x01;

//設(shè)T0為方式1

TH0=0x3c; //設(shè)定1ms的定時初值

TL0=0xb0;TR0=1; //啟動T0

While(1)

{while(!TF0); //等待定時器溢出

TF0=0; //清除溢出標(biāo)志

P1_0=!P1_0; //取反

TH0=0x3c; //重裝初值

TL0=0xb0;

}

}

3．方式2的應(yīng)用

方式2是定時器自動重裝載的操作方式。在這種方式下，定時器0和1的工作是相同的，它的工作過程與方式0、方式1基本相同，只不過在溢出的同時，將8位二進(jìn)制初值自動重裝載，即在中斷服務(wù)子程序中，不需要再進(jìn)行重新送初值。定時器T1工作在方式2時，可直接用作串行口波特率發(fā)生器。

【例4-3】設(shè)計用定時器T0控制4個LED滾動閃爍，要求閃爍時間為200μs，硬件電路如圖4-8所示。圖4-8T0控制LED燈閃爍分析：

利用T0的方式2定時，根據(jù)要求時間延時為200μs，

則初值計算為28－200=0x38，TMOD的低四位是針對T0

進(jìn)行設(shè)置的，由于T0工作在方式2作為定時使用，因此M1M0=10，C/=0，于是可得TMOD=0x02。

C51語言源程序?yàn)?/p>

#include<reg51.h>

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

sbitB1=P0^0;

sbitG1=P0^1;

sbitR1=P0^2;

sbitY1=P0^3;

uinti,j,k;

//主程序

voidmain()

{

i=j=k=0;

P0=0xff;

TMOD=0x02; //定時器0工作方式2

TH0=256-200; //?200μs定時

TL0=256-200;

IE=0x82; //開中斷

TR0=1; //啟動定時器

while(1);

}//T0中斷函數(shù)

voidLED_Flash_and_Scroll()interrupt1

{

if(++k<35) return; //定時中斷若干次后執(zhí)行閃爍

k=0;

switch(i)

{ case0: B1=~B1;break;

case1: G1=~G1;break;

case2: R1=~R1;break;

case3: Y1=~Y1;break;

default:i=0; }

if(++j<300)return; //每次閃爍持續(xù)一段時間

j=0;

P0=0xff; //關(guān)閉顯示

i++; //切換到下一個LED

}

4．方式3的應(yīng)用

定時器/計數(shù)器工作在方式3只適用T0，在方式3下T0是2個8位定時器/計數(shù)器，且TH0借用了定時器T1的溢出中斷標(biāo)志TF1和運(yùn)行控制位TR1。此方式使用較少，此處不再舉例。

5．中斷與定時器/計數(shù)器的綜合應(yīng)用

定時/計數(shù)功能與中斷一樣，都是單片機(jī)的常用功能。兩者經(jīng)常同時在一起使用，因此在單片機(jī)的中斷、定時綜合應(yīng)用實(shí)例的程序編制過程中，要注意以下幾點(diǎn)：

(1)選擇合適的中斷和定時/計數(shù)方式。例如，外部中斷是采用電平觸發(fā)還是脈沖下降沿觸發(fā)，定時/計數(shù)是采用自動重裝方式還是每次定時結(jié)束后用軟件重裝。

(2)確定定時結(jié)束的判別方式，是用中斷還是查詢。如果采用中斷，與其他中斷的優(yōu)先級如何確定，是否會影響系統(tǒng)的功能。

(3)正確初始化和合理分配控制功能。

【例4-4】用計數(shù)器中斷實(shí)現(xiàn)100以內(nèi)的按鍵計數(shù)，要求用T0計數(shù)器，中斷實(shí)現(xiàn)按鍵計數(shù)。

分析：由于計數(shù)寄存器初值為1，因此P3.4引腳的每次負(fù)跳變都會觸發(fā)T0中斷，實(shí)現(xiàn)計數(shù)值累加。計數(shù)器的清零用外部中斷0控制。電路圖如圖4-9所示。圖4-9按鍵計數(shù)電路圖C51語言源程序如下：

#include<reg51.h>

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

//段碼

ucharcodeDSY_CODE[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};

ucharCount=0;

//主程序

voidmain(){

P0=0x00;

P2=0x00;

TMOD=0x06; //計數(shù)器T0方式2

TH0=TL0=256-1; //計數(shù)值為1

ET0=1; //允許T0中斷

EX0=1; //允許INT0中斷

EA=1; //允許CPU中斷

IP=0x02; //設(shè)置優(yōu)先級，T0高于INT0

IT0=1; //?INT0中斷觸發(fā)方式為下降沿觸發(fā)

TR0=1; //啟動T0

while(1)

{ P0=DSY_CODE[Count/10];

P2=DSY_CODE[Count%10];

}

}

//T0計數(shù)器中斷函數(shù)

voidKey_Counter()interrupt1

{

Count=(Count+1)%100; //因?yàn)橹挥袃晌粩?shù)碼管，所以計數(shù)控制在100以內(nèi)(00～99)

}

//INT0中斷函數(shù)

voidClear_Counter()interrupt0

{

Count=0;

}

4.4項(xiàng)目實(shí)施

4.4.1項(xiàng)目硬件設(shè)計

該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單，其硬件電路模塊包括電源電路、時鐘電路、按鍵復(fù)位電路和LED燈接口電路，硬件原理圖如圖4-10所示。圖4-10定時器控制的報警燈設(shè)計電路圖4.4.2項(xiàng)目軟件設(shè)計

由硬件電路可知，要實(shí)現(xiàn)報警燈旋轉(zhuǎn)閃爍紅燈，必須要求P2口依次輸出高電平；在程序設(shè)計中需要開啟兩個定時器，即T0和T1，用定時器T0產(chǎn)生報警響聲，用定時器T1實(shí)現(xiàn)紅燈的旋轉(zhuǎn)。報警開關(guān)的實(shí)現(xiàn)是通過按下按鈕產(chǎn)生的外部中斷0信號形成的，當(dāng)按下按鍵時，最高級別的中斷就產(chǎn)生了(=0，中斷發(fā)生)，于是紅燈旋轉(zhuǎn)和報警聲同時產(chǎn)生。把系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能搞清楚后，就可以編寫程序了。編寫程序的具體思路如圖4-11所示。圖4-11定時器控制的報警旋轉(zhuǎn)燈設(shè)計流程圖根據(jù)程序流程圖，寫出單片機(jī)C51語言程序如下：

/*****報警與旋轉(zhuǎn)燈說明：定時器控制報警燈旋轉(zhuǎn)顯示，并發(fā)出仿真警報聲******/

#include<reg51.h>

#include<intrins.h>

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

sbitSPK=P3^7;

ucharFRQ=0x00;

//延時

voidDelayMS(uintms){

uchari;

while(ms--)for(i=0;i<120;i++);

}

//INT0中斷函數(shù)

voidEX0_INT()interrupt0

{

TR0=~TR0; //開啟或停止兩定時器，分別控制報警器的聲音和LED旋轉(zhuǎn)

TR1=~TR1; if(P2==0x00)

P2=0xe0; //開3個旋轉(zhuǎn)燈

else

P2=0x00; //關(guān)閉所有LED

}

//定時器0中斷

voidT0_INT()interrupt1

{

TH0=0xfe;

TL0=FRQ;

SPK=~SPK;

}//定時器1中斷

voidT1_INT()interrupt3

{

TH1=-45000/256;

TL1=-45000%256;

P2=_crol_(P2,1);

}

//主程序

voidmain(){

P2=0x00;

SPK=0x00;