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

1、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：單片機(jī)技術(shù)開課實(shí)驗(yàn)室：年月 日年級、專業(yè)、班學(xué)號姓名成績實(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)教師教師評語該同學(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)過程是否詳細(xì)記錄： a.詳細(xì) b. 一般c.沒有注： 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 t0、t

2、1 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) ) ，分別是外部中斷請求 0 、外部中 斷請求 1 、定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 0 溢出中斷請求、定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 0 溢出中斷請求及串行口中斷請求。每個(gè)中斷源都對應(yīng)一個(gè)中斷請求位，它們設(shè)置在特殊功能寄存器 tcon 和 scon 中。當(dāng)中斷源請求中斷時(shí)，相應(yīng)標(biāo)志分別由 tcon 和 scon 的相應(yīng)位 來鎖寄。五個(gè)中斷源有二個(gè)中斷優(yōu)先級，每個(gè)中斷源可以編程為高優(yōu)先級或低優(yōu)先級中斷，可以實(shí)現(xiàn)二級中斷服務(wù)

3、程序嵌套。在同一優(yōu)先級別中，靠內(nèi)部的查詢邏輯來確定響應(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、中斷的開關(guān)和各種中斷源的優(yōu)先級別。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 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)把對應(yīng)函數(shù)轉(zhuǎn)化為中斷函數(shù)，自動(dòng)加 上程序頭

4、段和尾段，并按 mcs-51 系統(tǒng)中斷的處理方式自動(dòng)把它安排在程序存儲器中的相應(yīng)位置。在該修飾符中， m 的取值為 031，對應(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

5、控制其運(yùn)行。定時(shí)器的中斷由中斷允許寄存器 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 10ma ） ，不能直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，需要擴(kuò)流電路?？梢杂萌壒軄眚?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

6、口是不夠用的。 故可選用 74hc573 鎖存器來解決這個(gè)問題， 開發(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)開發(fā)板用兩個(gè) 74hc573 鎖存器（輸出電流較大， 接口簡單），通過 p0 口控制六個(gè)數(shù)碼管的段選及位選，其中控制鎖存器 u1（dula ） ， 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)

7、利用定時(shí)器 0 以 500ms 速度 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)果開始時(shí)數(shù)碼管的數(shù)字是765432， 隨后是 765429， 流水

8、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 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、 心得體會通過這次實(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， 對定時(shí)器中斷的理解和運(yùn)用， 雖然在實(shí)驗(yàn)的的過程中遇到了各種各樣的問題， 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

9、2 ，程序如何修答：對定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器的工作方式進(jìn)行修改，即：tmod = 0 x21 ；/0010 0001 2若顯示從“ 99”開始遞減，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 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit led1 = p10; sbit dula = p26; sbit wela = p27; uchar code table= /建一張 table 數(shù)組，元素是 0f字樣0

10、 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f, 0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07, 0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c, 0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71; uchar code hello= /建一張 hello 數(shù)組，元素是 h,e,l,l,o 字樣0 x76,0 x79,0 x38,0 x38,0 x3f; 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(); /hell

11、o顯示函數(shù)聲名uchar num1,num2,bai,shi,ge; /定義全局變量int 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)滿時(shí)，數(shù)碼管的值減1 num2 = 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

12、、百位shi = count/10%10; ge = count%10; display(bai,shi,ge); /顯示數(shù)碼管的六位數(shù)p1 = 0 x00; /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 0 tr0 = 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 hello tr0 = 0; /關(guān)閉定時(shí)器 t0 p1 = 0 xff; /關(guān)閉 led燈dishello(); / 顯

13、示 hello else display(bai,shi,ge); /當(dāng)沒計(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 = count%10; display(bai,shi,ge); void init() /main()函數(shù)的初始化 tmod = 0 x11; / 定時(shí)器 t0,t1 的工作方式都是 1 th0 = (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 = (65

14、536-45872)%256; p1 = 0 xfe; /led 的初始化count = 432; /計(jì)數(shù)器的初始化，因?yàn)橹挥泻笕蛔兓痚a = 1; /打開總中斷et0 = 1; /打開計(jì)時(shí)器 t0 tr0 = 1; /打開計(jì)時(shí)器 t1 et1 = 1; /開啟計(jì)時(shí)器 t0 tr1 = 1; /開啟計(jì)時(shí)器 t1 void dishello()/hello顯示程序 wela = 1; p0 = 0 xfe; wela = 0; p0 = 0 xff; dula = 1; p0 = hello0; dula = 0; delayms(5); wela = 1; p0 = 0 xfd; wela

15、= 0; p0 = 0 xff; dula = 1; p0 = hello1; dula = 0; delayms(5); wela = 1; p0 = 0 xfb; wela = 0; p0 = 0 xff; dula = 1; p0 = hello2; dula = 0; delayms(5); wela = 1; p0 = 0 xf7; wela = 0; p0 = 0 xff; dula = 1; p0 = hello3; dula = 0; delayms(5); wela = 1; p0 = 0 xef; wela = 0; p0 = 0 xff; dula = 1; p0 = h

16、ello4; dula = 0; delayms(5); void display(uchar bai,uchar shi,uchar ge) /數(shù)碼管顯示程序 wela = 1; p0 = 0 xfe; wela = 0; p0 = 0 xff; dula = 1; p0 = table7; dula = 0; delayms(5); wela = 1; p0 = 0 xfd; wela = 0; p0 = 0 xff; dula = 1; p0 = table6; dula = 0; delayms(5); wela = 1; p0 = 0 xfb; wela = 0; p0 = 0 xf

17、f; dula = 1; p0 = table5; dula = 0; delayms(5); wela = 1; p0 = 0 xf7; wela = 0; p0 = 0 xff; dula = 1; p0 = tablebai; dula = 0; delayms(5); wela = 1; p0 = 0 xef; wela = 0; p0 = 0 xff; dula = 1; p0 = tableshi; dula = 0; delayms(5); wela = 1; p0 = 0 xdf; wela = 0; p0 = 0 xff; dula = 1; p0 = tablege; dula = 0; del