C51单片机定时器及数码管控制试验报告

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：单片机技术年月日开课实验室:年月日年级、专业、班 学号 姓名 成绩实验项目名称 定时器及数码管控制实验 指导教师B.基本了解口B.中等口B.基本达到口B.B.基本了解口B.中等口B.基本达到口B.基本规范口B.一般口C.不了解口C.差口C.未达到口C.不规范口C.没有口该同学的实验是否达到要求：A.达到口实验报告是否规范： A.规范口实验过程是否详细记录： A.详细口注：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：年月日一、实验目的.掌握定时器TO、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。.掌握LED数码管动态显示程序设计方法。二、实验原理.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ICON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、IP、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31,对应的中断情况如下：0——外部中断01一一定时/计数器T02——外部中断13一一定时/计数器T14——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TO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。.定时器TO由特殊功能寄存器TLO和THO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TO的中断入口地址为OOOBH,T1的中断入口地址为OOIBHo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）启动定时器。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。.单片机的拉电流比较小（IOOQOOuA）,灌电流比较大（最大是25mA,一般不能超过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1thO=（216-定时时间）/256tlO=（216-定时时间）%256四、实验步骤1、按实验要求在KeilC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：最后流水灯全部关闭，数码管显示HELLO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.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.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。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#include<reg52.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitledl=P1AO;sbitdula=P2A6;sbitwela=P2A7;ucharcodetable[]={〃建一张table数组，元素是0~F字样0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7(,0x6t0x77,0x76,0x39,0x56,0x79,0x71};ucharcodeHello[]={〃建一张HELLO数组，元素是H,E,L,L,0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voiddisHellof);//HELLO显示函数声名ucharnuml/num2,bai/shi/ge; 〃定义全局变量intcount,temp;voidmain()(while(l)(if(numl==10)〃定时器每次计时50ms,当计满500ms时，LED灯流动{numl=0;Pl=_crol_(Pl,l);〃循环左移)if(num2==2)〃当计满0.1s时，数码管的值减1num2=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Pl=0x00;/出个LED闪烁的初始状态numl=0;〃重新启动定时器T0时，numl重新初始化为0TRO=1;while(l){if(numl%10==0)//8个LED每隔500ms闪烁P1=~P1;//LED灯取反if(numl==60)〃当计满3s时，关闭LED灯,在数码管上显〃示HELLO(TRO=0;〃关闭定时器TOPl=Oxff;〃关闭LED灯disHello();〃显示HELLO)elsedisplay(bai,shizge);〃当没计满3s时，继续显示之前的6位数))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TO,T1的工作方式都是1TH0=(65536-45872)/256;//TO计数寄存器的初始化TLO=(65536-45872)%256;TH1=(65536-45872)/256;//Tl计数寄存器的初始化TL1=(65536-45872)%256;Pl=Oxfe;//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ETO=1; 〃打开计时器T0TRO=1; 〃打开计时器T1ET1=1; 〃开启计时器TOTRI=1；〃开启计时器T1)voiddisHello()//HELLO显示程序(wela=1;PO=Oxfe;wela=0;P0=Oxff;dula=1;P0=Hello[0];dula=0;delayms(5);wela=1;P0=Oxfd;wela=0;P0=Oxff;dula=1;P0=Hello[l];dula=0;delayms(5);wela=1;PO=Oxfb;wela=0;PO=Oxff;dula=1;P0=Hello[2];dula=0;delayms(5);wela=1;PO=0xf7;wela=0;PO=Oxff;dula=1;P0=Hello[3];dula=0;delayms(5);wela=1;PO=Oxef;wela=0;PO=Oxff;dula=1;P0=Hello[4];dula=0;delayms(5);)voiddisplay(ucharbai,ucharshi.ucharge)〃数码管显示程序来源于网络wela=1;PO=Oxfe;wela=0;PO=Oxff;dula=1;PO=table[7];dula=0;delayms(5);wela=1;PO=Oxfd;wela=0;PO=Oxff;dula=1;PO=table[6];dula=0;delayms(5);wela=1;PO=Oxfb;wela=0;PO=Oxff;dula=1;PO=table[5];dula=0;delayms(5);wela=1;PO=Oxf7;wela=0;PO=Oxff;dula=1;PO=table[bai];dula=0;delayms(5);wela=1;PO=Oxef;wela=0;PO=Oxff;dula=1;PO=table[shi];dula=0;delayms(5);wela=1;PO=Oxdf;wela=0;PO=Oxff;dula=1;PO=table[ge];dula=0;delayms(5);)voi