C51单片机定时器及数码管控制实验报告docx.docx
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C51单片机定时器及数码管控制实验报告docx
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告
(201—201学年第1学期)
课程名称:
单片机技术
开课实验室:
年月曰
年级、专业、班
学号
姓名
成绩
实验项目名称
定时器及数
咬码管控制实验
指导教师
教
师
该同学是否了解实验仪器原理:
A.了解□B.基本了解□
C.不了解□
评
该同学的实验能力:
A.
强□B.
中等□C.差
□
语
该同学的实验是否达到要求
:
A.达到□B.
基本达到□
C.未达到□
实验报告是•
否规范:
A.
规范□B.
基本规范□
C.不规范□
实验过程是否详细记录
:
A.详细□B.
一般□C.没有□
注:
5个A为优4个A为良
3个A为及格其余为不及格。
教师签名:
年月
曰
一、实验目的
1.掌握定时器T0、T1的方式选择和编程方法,了解中断服务程序的设计方法,学会实时程序的调试技巧。
2.掌握LED数码管动态显示程序设计方法。
二、实验原理
1.89C51单片机有五个中断源(89C52有六个),分别是外部中断请求0、外部中断请求1、定时器/计数器0溢出中断请求、定时器/计数器0溢出中断请求及串行口中断请求。
每个中断源都对应一个中断请求位,它们设置在特殊功能寄存器TCoN和SCoN中。
当中断源请求中断时,相应标志分别由TCoN和SCON的相应位来锁寄。
五个中断源有二个中断优先级,每个中断源可以编程为高优先级或低优先级中断,可以实现二级中断服务程序嵌套。
在同一优先级别中,靠内部的查询逻辑来确定响应顺序。
不同的中断源有不同的中断矢量地址。
中断的控制用四个特殊功能寄存器IE、P、TCON用六位)和SCON用二位),分别用于控制中断的类型、中断的开/关和各种中断源的优先级别。
中断程序
由中断控制程序(主程序)和中断服务程序两部分组成:
1)中断控制程序用于实现对中断的控制;
2)中断服务程序用于完成中断源所要求的中断处理的各种操作。
C51的中断函数必须通过interruptm进行修饰。
在C51程序设计中,当函数定义时用了interruptm修饰符,系统编译时把对应函数转化为中断函数,自动加上程序头段和尾段,并按MCS-51系统中断的处理方式自动把它安排在程序存储器中的相应位置。
在该修饰符中,m的取值为0~31,对应的中断情况如下:
0——外部中断0
1——定时/计数器T0
2——外部中断1
3——定时/计数器T1
4——串行口中断
5——定时/计数器T2
其它值预留。
89C51单片机内设置了两个可编程的16位定时器T0和T1,通过编程,可以设定为定时器和外部计数方式。
T1还可以作为其串行口的波特率发生器。
2.定时器T0由特殊功能寄存器TL0和TH0构成,定时器T1由TH1和TL1构成,特殊功能寄存器TMOD控制定时器的工作方式,TCON控制其运行。
定时器的中断由中断允许寄存器IE,中断优先权寄存器IP中的相应位进行控制。
定时器T0的中断入口地址为000BH,T1的中断入口地址为001BH。
定时器的编程包括:
1)置工作方式。
2)置计数初值。
3)中断设置。
4)启动疋时器。
定时器/计数器由四种工作方式,所用的计数位数不同,因此,定时计数常数也就不同。
3•单片机的拉电流比较小(100~200uA,灌电流比较大(最大是25mA—般不能超过10mA,不能直接驱动数码管,需要扩流电路。
可以用三级管来驱动,但是51单片机只有32个I/O口,可能需要外接多种器件,I/O口是不够用的。
故可选用74HC573锁存器来解决这个问题,开发板上数码管的硬件设计电路图,如图1所示。
TX-1C实验开发板用两个74HC573锁存器(输出电流较大,接口简单),通过P0口控制六个数码管的段选及位选,其中P2.6控制锁存器UI(DULA,P2.7控制锁存器U2(WELA。
单片机控制锁存器的锁存端,进而控制锁存器的输出,这种分时控制的方法可方便地控制任意数码管显示任意数字。
图1LED数码管电路原理图
三、实验内容
利用动态扫描和定时器1在数码管上显示出从765432开始以1/10秒的速度往下递减直至765398并保持显示此数,与此同时利用定时器0以500MS速度进行流水灯从上至下移动,当数码管上数减到停止时,实验板上流水灯也停止然后全部开始闪烁,3秒后(用T0定时)流水灯全部关闭、数码管上显示出“HELLO。
到此保持住。
计算初值公式
定时模式1thθ=(216-定时时间)/256tlθ=(216-定时时间)%256
四、实验步骤
1、按实验要求在KeiIC中创建项目,编辑、编译程序。
2、将编译生成的目标码文件(后缀为.Hex)下载到实验板电路中
3、在实验板中运行程序,观察实验运行结果并记录。
五、实验结果
开始时数码管的数字是765432,随后是765429,流水灯显示的是第一个灯,实验结果如下图所示:
当数码管显示765406时,流水灯显示是第六个灯,实现现象如下图所示:
当数码管显示765398时,流水灯显示的是第七个灯,由于LED灯变化快,难以捕捉到此时刻,以下图片是随后LED闪烁,数码管保持765398的现象:
flβββflβ
*
•#Fj小』-
Tk-Ie^⅛iI
*F~-17
UwLl1VMtfI∣∙Γ∩HL
I口”■一*lJFib*j
'iħiΛ:
口E囂匚'
最后流水灯全部关闭,数码管显示HELLC字样的现象:
六、心得体会
通过这次实验,巩固了流水灯的操作,在此之上,加深了八段数码管的动态显示的理解,对定时器中断的理解和运用,虽然在实验的的过程中遇到了各种各样的问题,但是在老师和同学们的帮助下,我失算顺利的完成了这次实验,为后续的学习打下了坚实的基础。
七、思考
1•若用定时器1方式2,程序如何修?
答:
对定时器/计数器的工作方式进行修改,
即:
TMoD=0x21;//0010'0001
2•若显示从“99”开始递减,程序如何修改?
答:
只需选择第一个和第二个数码管即可,当递减到0时停止,或者继
改回数字99,程序的其他部分基本不变。
八、源代码
#inelude
#includeVintrins.h>
#defineUCharUnSignedChar#defineUintunSignedint
Sbitled1=P1^0;
Sbitdula=P2^6;
Sbitwela=P2^7;
ucharcodetable[]={//建一张table数组,元素是0~F字样0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
ucharcodeHello[]={//建一张HELLO数组,元素是H,E,L,L,O字样
0x76,0x79,0x38,0x38,0x3f};
voidinit();//main()函数初始化的函数的声名
voiddelayms(uint);//延时函数声名
VOiddisplay(uchar,uchar,uchar);/数码管显示函数声名
voiddisHello();//HELLO显示函数声名ucharnum1,num2,bai,shi,ge;//定义全局变量
intcOunt,temp;
VOidmain()
{
init();
while
(1)
{
if(nUm仁=10)//定时器每次计时50ms,当计满500ms时,LED灯流动
{
num1=0;
P1=_crOl_(P1,1);//循环左移
}
if(num2==2)//当计满0.1s时,数码管的值减1
{
num2=0;
cOunt--;
if(count==398)//当数码管减到765398时,保持该数,8个LED灯闪
//烁
{
TR1=0;
TR0=0;
bai=count/100;//获得398的个、十、百位
shi=count/10%10;
ge=count%10;
display(bai,shi,ge);//显示数码管的六位数
P1=0x00;//8个LED闪烁的初始状态
num1=0;//重新启动定时器T0时,num1重新初始化为0TR0=1;
while
(1)
{if(num1%10==0)//8个LED每隔500ms闪烁
P1=~P1;//LED灯取反
//示HELLO
位数
if(num1==60)//当计满3s时,关闭LED灯,在数码管上显
{
TR0=0;//关闭定时器T0
P1=0xff;//关闭LED灯
disHello();//显示HELLO
}
else
display(bai,shi,ge);//当没计满3s时,继续显示之前的6
}
}
bai=count/100;
shi=count/10%10;ge=count%10;
}
display(bai,shi,ge);
voidinit()//main()函数的初始化
{
TMOD=0x11;//定时器T0,T1的工作方式都是1
TH0=(65536-45872)/256;//T0计数寄存器的初始化TL0=(65536-45872)%256;
TH1=(65536-45872)/256;//T1计数寄存器的初始化
TL1=(65536-45872)%256;
P1=0xfe;//LED的初始化
count=432;//计数器的初始化,因为只有后三位变化
EA=1;//打开总中断
ET0=1;//打开计时器T0
TR0=1;//打开计时器T1
ET1=1;//开启计时器T0
TR1=1;//开启计时器T1
voiddisHello()//HELLO显示程序{wela=1;
P0=0xfe;wela=0;
P0=0xff;
dula=1;
P0=Hello[0];dula=0;delayms(5);
wela=1;P0=0xfd;
wela=0;P0=0xff;
dula=1;P0=Hello[1];
dula=0;delayms(5);
wela=1;P0=0xfb;
wela=0;P0=0xff;
dula=1;P0=Hello[2];
dula=0;delayms(5);
wela=1;P0=0xf7;
wela=0;P0=0xff;
dula=1;P0=Hello[3];
dula=0;delayms(5);
wela=1;P0=0xef;
wela=0;
P0=0xff;
dula=1;
P0=Hello[4];
dula=0;delayms(5);
}
voiddisplay(ucharbai,ucharshi,ucharge)/数/码管显示程序{
wela=1;
P0=0xfe;
wela=0;
P0=0xff;
dula=1;
P0=table[7];
dula=0;
delayms(5);
wela=1;P0=0xfd;wela=0;P0=0xff;dula=1;
P0=table[6];dula=0;delayms(5);
wela=1;P0=0xfb;wela=0;P0=0xff;dula=1;
P0=table[5];dula=0;delayms(5);
wela=1;P0=0xf7;
wela=0;P0=0xff;
dula=1;P0=table[bai];
dula=0;
delayms(5);
wela=1;P0=0xef;
wela=0;P0=0xff;
dula=1;P0=table[shi];
dula=0;delayms(5);
wela=1;P0=0xdf;wela=0;P0=0xff;dula=1;
P0=table[ge];dula=0;delayms(5);
}
voiddelayms(uintxms)
{
uinti,j;
for(i=0;i for(j=0;j<110;j++); } voidT0_time()interrupt1//定时器T0程序 { TH0=(65536-45872)/256; TL0=(65536-45872)%256; num1++; } voidT1_time()interrupt3//定时器T1程序 { TH1=(65536-45872)/256; TL1=(65536-45872)%256; num2++;
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