單片機電子鐘設(shè)計課件

項目三電子鐘的設(shè)計能力目標1、能夠使用單片機的定時/計數(shù)器實現(xiàn)定時、計數(shù)等應(yīng)用。2、能夠完成電子鐘硬件電路與控制程序的設(shè)計、制作與調(diào)試。知識目標1、了解單片機定時器/計數(shù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2、掌握單片機定時器的各種工作方式及特點、應(yīng)用場合。3、掌握定時器中斷服務(wù)程序的編寫。項目三電子鐘的設(shè)計1任務(wù)一、認識單片機的定時器/計數(shù)器一、定時器/計數(shù)器及其應(yīng)用在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，定時或計數(shù)是必不可少的。例如：測量一個脈沖信號的頻率、周期，或者統(tǒng)計一段時間里電機轉(zhuǎn)動了多少圈等。常用的定時方法有：1、軟件定時軟件定時是依靠執(zhí)行一段程序來實現(xiàn)的，這段程序本身沒有具體的意義，通過選擇恰當?shù)闹噶罴把h(huán)次數(shù)實現(xiàn)所需的定時，由于執(zhí)行每條指令都需一定的時間，執(zhí)行這段程序所需總的時間就是定時時間。軟件定時的特點是無需硬件電路，但定時期間CPU被占用，增加了CPU的開銷，因此定時時間不宜過長，而且定時期間如果發(fā)生中斷，定時時間就會出現(xiàn)誤差。任務(wù)一、認識單片機的定時器/計數(shù)器一、定時器/計數(shù)器及其應(yīng)用23、可編程定時器定時這種定時方法是通過對系統(tǒng)時鐘脈沖的計數(shù)來實現(xiàn)的。通過程序來設(shè)置計數(shù)初值，改變計數(shù)初值也就改變了定時時間，使用起來非常靈活。由于定時器可以與CPU并行工作，因此不影響CPU的效率，且定時時間精確。2、硬件定時

硬件定時通常由小規(guī)模集成電路555外加電阻、電容構(gòu)成，電路簡單，不占CPU資源，但定時時間的調(diào)節(jié)不夠靈活方便。單片機電子鐘設(shè)計課件3（一）定時器/計數(shù)器概述在51系列單片機中有兩個16位的加法計數(shù)器，分別叫做T0和T1。在計數(shù)脈沖的作用下，其計數(shù)值不斷加1，在此過程中，計數(shù)器可能產(chǎn)生溢出，產(chǎn)生溢出后，可以向CPU發(fā)出中斷請求。如果計數(shù)脈沖來自系統(tǒng)時鐘，稱之為“定時器”，每個機器周期計數(shù)器加1；如果計數(shù)脈沖來自外部電路，稱之為“計數(shù)器”一旦計數(shù)器產(chǎn)生溢出，TF0變?yōu)?，向CPU發(fā)出中斷請求（一）定時器/計數(shù)器概述如果計數(shù)脈沖來自系統(tǒng)時鐘，稱之為“定4二、定時器/計數(shù)器的控制寄存器

1、定時器控制寄存器TCONTF0/TF1：定時器/計數(shù)器T1和T0的溢出中斷標志。為1，表示定時器/計數(shù)器的計數(shù)值已由全1變?yōu)槿?，正向CPU發(fā)中斷請求。TR0/TR1：定時器/計數(shù)器T0和T1的啟?？刂莆唬簽?時，定時器/計數(shù)器停止工作；為1時，啟動定時器/計數(shù)器工作。

二、定時器/計數(shù)器的控制寄存器

1、定時器控制寄存器TCON52、定時方式寄存器TMOD

選擇定時/計數(shù)器的工作方式，M1M0=00，方式001，方式110，方式211，方式3定時方式/計數(shù)方式的選擇控制位。為0，選定時方式，計數(shù)脈沖來自系統(tǒng)時鐘的12分頻；為1，選計數(shù)方式，計數(shù)脈沖來自外部電路當GATE=0時，只要TR0=1，與門的輸出就為1，計數(shù)開始。如果GATE為1，只有TR0=1，并且/INT0=1時，才允許計數(shù)。2、定時方式寄存器TMOD選擇定時/計數(shù)器的工作方式，M16C/T=0，選擇定時方式C/T=1，選擇計數(shù)方式GATE=0時，由TR0控制計數(shù)器啟停GATE=1時，由TR0和INT0一同控制啟停TR0=1時，啟動定時器定時器溢出時，TF0置1C/T=0，選擇定時方式C/T=1，選擇計數(shù)方式GATE=07三、T0、T1的工作方式1、方式0方式0的計數(shù)器由13位構(gòu)成，其中高8位在TH中，低5位在TL中。當計數(shù)器產(chǎn)生溢出時，TF位被置1，向CPU發(fā)出中斷請求。在方式0下，計數(shù)器產(chǎn)生溢出時，不能進行初始計數(shù)值的自動重裝（有關(guān)自動重裝的問題參見方式2），所以方式0不能用于精確定時。方式0的所有功能都可以用方式1代替，方式0的存在，是因為兼容早期的MCS-48單片機的原因，所以一般不使用方式0。三、T0、T1的工作方式1、方式082、方式1方式1與方式0工作形態(tài)基本相同，只是方式1的計數(shù)器由16位構(gòu)成，其中高8位在TH中，低8位在TL中，當計數(shù)器產(chǎn)生溢出時，TF位被置1，向CPU發(fā)出中斷請求。在方式1下，計數(shù)器產(chǎn)生溢出時，也不能進行初始計數(shù)值的自動重裝所以方式1也不能用于精確定時。2、方式193、方式2方式2是可以自動重裝的工作方式：初始化時一般將8位計數(shù)初值同時放入TH、TL中，其中，TH存放的是初值的備份，TL用來計數(shù)，當8位計數(shù)器TL產(chǎn)生溢出時，除了可以向CPU發(fā)中斷請求外，單片機的硬件部分還立即把TH中的備份送入TL中。由于重新賦值是硬件自動進行的，所以避免了重新賦值的時間不一，所以方式2可以用于精確定時。3、方式2104、方式3

T1經(jīng)常用于串行口的波特率發(fā)生器,為了讓系統(tǒng)中保持兩個計數(shù)器，可以讓T0工作在方式3，這時，T0被分成兩個8位計數(shù)器，分別位于TH0和TL0中，其中TL0使用T0的中斷、啟動控制資源，而TH0則借用T1的中斷、啟動控制資源，而且TH0只能工作在定時方式下，不能工作在計數(shù)方式下。4、方式311（四）時間常數(shù)的計算如果單片機需要進行周期性的工作，就應(yīng)該讓定時器/計數(shù)器T0或T1工作在定時方式，并且給T0或T1賦以一個初始計數(shù)值，在T0或T1被啟動后，每個機器周期使計數(shù)器中的計數(shù)值加1，計數(shù)器產(chǎn)生溢出后，將再次給計數(shù)器賦值（該值被稱為時間常數(shù)）。顯然計數(shù)器溢出時間（又稱定時時間）與時間常數(shù)直接相關(guān)：時間常數(shù)越大，定時時間就越短；時間常數(shù)越小，定時時間就越長。同時系統(tǒng)時鐘的頻率也直接影響定時時間的長短，時鐘的頻率越高，定時時間越短；時鐘的頻率越低，定時時間越長。（四）時間常數(shù)的計算12設(shè)系統(tǒng)時鐘的頻率為fosc，計數(shù)器的初始值為N，定時器工作于方式1，則定時時間：

T=（216-N）×12/fosc(1)如果定時器工作于方式2或方式3，定時時間為：

T=（28-N）×12/fosc(2)

當初始值N=0時，如果fosc=12MHZ，最大定時時間為：方式1為：Tmax=216×12/fosc=65536us=65.536ms方式2、方式3為：Tmax=28×12/fosc=256us根據(jù)定時時間T，及公式（1）、（2）分別可以求出初值N為：方式1：N=216-T×fosc/12（3）方式2、方式3：N=28-T×fosc/12（4）如果fosc=12MHZ,以上公式可簡化為方式1：N=216-T

方式2、方式3：N=28-T設(shè)系統(tǒng)時鐘的頻率為fosc，計數(shù)器的初始值為N，13

例如：系統(tǒng)的時鐘頻率是12MHz，在方式1下，如果希望定時器/計數(shù)器T0的定時時間T為10ms，則初值N=216-T=65536-10000=55536如何將55536給兩個8位寄存器TH0、TL0賦值呢？可將十進制數(shù)55536轉(zhuǎn)換成四位十六進制數(shù)，將高2位送TH0，低2位送TL0。更簡單的方法是：對于16位計數(shù)器來講，216等效為0，對于8位計數(shù)器，28等效為0，這樣公式（3）、（4）可簡化為N=-T，直接用下面兩條語句就可以完成計數(shù)器初值的設(shè)置：TH0=-10000/256；//取-N的高8位TL0=-10000%256；//取-N的低8位

例如：設(shè)系統(tǒng)的時鐘頻率是12MHz，定時器工作于方式2，定時時間200us。根據(jù)前面分析，N=-T=-200，可直接用以下語句實現(xiàn)：TH0=-200；TL0=-200；例如：系統(tǒng)的時鐘頻率是12MHz，在方式1下，如14任務(wù)二、定時器應(yīng)用[案例1]設(shè)時鐘頻率fosc=12MHz，用定時器T0在P1.0腳產(chǎn)生頻率為20Hz的方波。

設(shè)計思想：在使用定時器/計數(shù)器時，首先應(yīng)根據(jù)要求對工作方式進行初始化，然后計算出初始值。初始化的步驟通常是：

（1）向TMOD寄存器寫入工作方式控制字。

（2）將計數(shù)器的初值寫入TH0、TL0/TH1、TL1。

（3）啟動定時器/計數(shù)器：將TR0/TR1置1。（4）如果采用中斷方式，還應(yīng)將ET0/ET1、EA置1。

任務(wù)二、定時器應(yīng)用[案例1]設(shè)時鐘頻率fosc=15本題中，方波的頻率為20HZ，對應(yīng)的周期為50ms，如果將定時時間設(shè)置為25ms，每隔25ms將P1.0腳取反即可產(chǎn)生如圖3-3所示的方波。因為定時時間為25ms，如果采用方式2或方式3，其定時的最大時間不超過256us，因此選方式1比較恰當，根據(jù)前面的分析，計數(shù)器初值N=-25000。本例題是定時而非計數(shù)，且無需腳參與啟停控制，故C/=0，GATE為0，這樣TMOD取0x01。本題中，方波的頻率為20HZ，對應(yīng)的周期為50m16voidmain(void){TMOD=0x01; TH0=-25000/256; TL0=-25000%256;TR0=1; ET0=1; EA=1; while(1);}voidtimer0(void)interrupt1{TH0=-25000/256; TL0=-25000%256;P10=~P10;}T0工作于定時方式1定時時間為25ms啟動定時器T0允許定時器T0中斷單片機開中斷定時器T0中斷服務(wù)程序重新裝入時間常數(shù)P1.0求反voidmain(void)T0工作于定時方式1定時時間為17[案例2]如圖所示，P0口接8只發(fā)光二極管，編程使發(fā)光管輪流點亮，點亮?xí)r間為500ms，要求使用定時器T0來控制，設(shè)晶振為12MHz[案例2]如圖所示，P0口接8只發(fā)光二極管，編程使發(fā)18

設(shè)計思想

我們可將P0口的初值設(shè)置為0xFE，對應(yīng)于發(fā)光管D1亮，每隔500ms將P0的值循環(huán)左移一位，這一周期性的定時作業(yè)用T0來完成。當時鐘頻率為12MHZ時，在定時器的4種工作方式中，方式1的最大溢出時間最長，但即使在方式1，最大的溢出時間也只有65.536ms，所以我們不能在每次中斷時都執(zhí)行上述移位操作，可以這樣處理：將定時器T0的溢出時間設(shè)定為50ms，累計滿10次中斷正好500ms，才允許程序執(zhí)行1次移位動作，設(shè)計思想19

主函數(shù)ucharcount=0;//50ms定時中斷次數(shù)計數(shù)器voidmain(void){led=0xfe;TMOD=0x01;//T0工作于方式1TH0=-50000/256;//定時時間為50msTL0=-50000%256;ET0=1;//允許T0中斷TR0=1;//啟動T0定時EA=1;//CPU開中斷while(1);}主函數(shù)20voidtime0(void)interrupt1{TH0=-50000/256;TL0=-50000%256;count++;if(count==10){count=0;led=_crol_(led,1);P0=led;}}定時器T0中斷服務(wù)程序重新裝入時間常數(shù)每中斷一次，計數(shù)器加110次中斷為0.5秒滿10次變量led左移1位送P0口voidtime0(void)interrupt1定21[案例3]用定時器的計數(shù)方式實現(xiàn)外部中斷。如圖所示，P0口控制8只發(fā)光管輪流點亮，發(fā)光管點亮?xí)r間為500ms，單脈沖電路控制發(fā)光管的移動方向，按下單脈沖按鈕，發(fā)光管左移，再按下發(fā)光管右移。[案例3]用定時器的計數(shù)方式實現(xiàn)外部中斷。如圖所示，22設(shè)計思想：當定時器/計數(shù)器工作于計數(shù)方式2時，如果將計數(shù)器的初值設(shè)置為全1，只要在計數(shù)輸入端（T0或T1）送入一個計數(shù)脈沖，就可使計數(shù)器產(chǎn)生溢出中斷。如果將外部中斷請求作為計數(shù)脈沖輸入，就可利用計數(shù)中斷的名義去完成外部中斷服務(wù)。當應(yīng)用中外部中斷請求較多時，而單片機內(nèi)部的定時器/計數(shù)器還有富余時，可采用這種方法來擴展外部斷。因此本例的實質(zhì)是將定時器的計數(shù)輸入端T1擴展為外部中斷請求輸入，來控制發(fā)光管的移動方向。

設(shè)計思想：23具體方法：

1、初始化定時器/計數(shù)器T1計數(shù)工作方式2，即每次溢出中斷后能自動裝入計數(shù)初值。2、計數(shù)器TH1、TL1的初值預(yù)置為0FFH。3、程序中設(shè)置一個位變量，每當計數(shù)器T1產(chǎn)生溢出中斷時求反，發(fā)光管左移還是右移取決于該變量是0還是1。具體方法：1、初始化定時器/計數(shù)器T1計數(shù)24

voidmain(void){DIR=0;led=0xfe;TMOD=0x61;TH0=-50000/256;TL0=-50000%256;TH1=0xff; TL1=0xff;ET0=1;ET1=1; TR0=1;TR1=1; EA=1;while(1);}T0為定時方式0,T1為計數(shù)方式2定時時間為50msT1的初值為0xff允許T0、T1中斷啟動T0定時啟動T1計數(shù)CPU開中斷voidmain(void)T0為定時方式0,T1為計數(shù)25

voidtime0(void)interrupt1{TH0=-50000/256;TL0=-50000%256;count++;if(count==10){count=0; if(DIR==1) led=_crol_(led,1); else led=_cror_(led,1); P0=led;}}重新裝入時間常數(shù)滿10次為0.5秒計數(shù)器清0DIR為1左移DIR為0右移每中斷一次，計數(shù)器加1定時器T0中斷服務(wù)程序voidtime0(void)interrupt126

voidtime1(void)interrupt3{DIR=~DIR; }每次按下按鈕產(chǎn)生T1的溢出中斷，將DIR求反定時器T1中斷服務(wù)程序voidtime1(void)interrupt327[案例4]用定時器來控制數(shù)碼管的動態(tài)顯示。設(shè)計思想：

前面我們介紹LED動態(tài)顯示程序時，每一位點亮后都需延時1ms左右，由于使用的是軟件延時，大大降低了CPU的效率，而且當CPU因處理某件事務(wù)在一段時間內(nèi)無法調(diào)用顯示程序時，LED顯示器將會出現(xiàn)黑屏或產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象。用定時器控制數(shù)碼管的動態(tài)顯示的方法：設(shè)定時器的定時時間為1ms，每次產(chǎn)生溢出中斷，就根據(jù)位選變量bsel（主程序中將其初值設(shè)置為0xfe）送位選口，點亮一位數(shù)碼管，并將bsel左移一位，為下一位的顯示做好準備，4次定時中斷分別完成4位數(shù)碼管的顯示，之后將bsel的值再次初始化為0xfe，準備下一輪顯示。

因此這種顯示方式由定時中斷自動完成，無需在主程序中調(diào)用。[案例4]用定時器來控制數(shù)碼管的動態(tài)顯示。28主程序ucharbsel,n;voidmain(void){n=0;bsel=0xfe;//首先顯示數(shù)碼管的最低位TMOD=0x01;//T0工作于定時方式2TH0=-1000/256;//T0的定時時間為1000usTL0=-1000%256;ET0=1;//允許T0中斷TR0=1;//啟動定時EA=1;//開中斷while(1);}主程序29voidtime0(void)interrupt1{TH0=-1000/256;TL0=-1000%256;P0=0xff;P2=bsel;P0=segtab[dbuf[n]];bsel=_crol_(bsel,1);n++; if(n==4) {n=0; bsel=0xfe; }}重新裝入時間常數(shù)定時器T0中斷服務(wù)程序熄滅數(shù)碼管，防止上一位字符在當前位置顯示出來。點亮當前位根據(jù)顯示緩存查字段碼準備顯示下一位指向下一位要顯示的數(shù)據(jù)如果四位已顯示完,重新從最低位開始voidtime0(void)interrupt130[案例5]如圖3-8所示，設(shè)計一個電子秒表，每隔一秒加1，用三位數(shù)碼管顯示秒表的當前值（0-255），單脈沖按鍵用于啟動、停止、清0控制，第一次按下該按鍵時啟動秒表，第二次按鍵將暫停秒表，第三次按鍵將秒表清0，設(shè)置晶振頻率為12MHZ。[案例5]如圖3-8所示，設(shè)計一個電子秒表，每31設(shè)計思想：我們可用一個變量記錄秒表的當前值，為了提高秒表精度，我們可令定時器T0工作于定時方式2，定時時間為250us，4000次溢出中斷正好滿1秒，讓變量加1，同時將該變量轉(zhuǎn)換為三位BCD碼送到顯示緩存，供顯示程序顯示。單脈沖直接和外部中斷0的輸入端INT0相連，每次按鍵產(chǎn)生中斷請求，程序中設(shè)置一個變量，對按鍵動作進行計數(shù)，取值為1-3，分別對應(yīng)于啟動、停止和清0，程序根據(jù)該變量的值進行相應(yīng)的控制。設(shè)計思想：32主程序voidmain(void){count=0;sec=0;mode=0;IT0=1; //外部中斷負跳變觸發(fā)EX0=1;//允許外部中斷0中斷TMOD=0x02;//T0工作于定時方式2TH0=-250;//T0的定時時間為250usTL0=-250;ET0=1;//允許T0中斷TR0=0;//停止定時器EA=1;//開中斷while(1)disp();}主程序33定時器T0中斷服務(wù)程序voidtime0(void)interrupt1{count++;//中斷次數(shù)加1if(count==4000){count=0; sec++; dbuf[2]=sec/100;//將秒數(shù)計換成三位BCD碼dbuf[1]=(sec%100)/10;dbuf[0]=sec%10;}}定時器T0中斷服務(wù)程序34voidint0(void)interrupt0{mode++; //每次產(chǎn)生中斷，mode加1if(mode==1) //mode為1，啟動定時器工作TR0=1;elseif(mode==2)//如果mode等于2，停止定時器工作TR0=0;elseif(mode==3)//如果mode為3，{mode=0;TR0=0;sec=0; //將秒計數(shù)器清0 dbuf[0]=0;dbuf[1]=0; dbuf[2]=0; } }外部中斷0中斷服務(wù)程序voidint0(void)interrupt0外部35[案例6]用單片機演奏歌曲《蘭花草》

設(shè)計思想：單片機可以根據(jù)音符產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號，經(jīng)驅(qū)動后來控制蜂鳴器，讓蜂鳴器產(chǎn)生與音符相應(yīng)的聲音，再把它們有機地組合起來，就可以發(fā)出一段音樂。[案例6]用單片機演奏歌曲《蘭花草》設(shè)計思想：單36

1、要產(chǎn)生與某音符相應(yīng)的脈沖信號，只要算出該音頻的頻率和周期，然后將該周期除2，即為半周期的時間。將定時器的定時時間設(shè)定為這半周期時間，一旦定時器溢出，就將P1.6腳求反，這樣就能產(chǎn)生與音符頻率對應(yīng)的脈沖信號。設(shè)單片機定時器工作在定時方式1，改變時間常數(shù)TH0、TL0就可以產(chǎn)生與各種音符頻率相應(yīng)的脈沖信號。

設(shè)要產(chǎn)生的頻率為fr,單片機機器周期的頻率為fi，則對應(yīng)定時器時間常數(shù)為N。N=65536-fi÷2÷fr1、要產(chǎn)生與某音符相應(yīng)的脈沖信號，只要算出該音37

2、用單片機演奏音樂時，可以這樣來表示樂譜:樂譜由多個簡譜碼組成，以00結(jié)束，每個簡譜碼用一個字節(jié)來表示，字節(jié)的高4位為音符碼，代表音符的高低，低4位為節(jié)拍碼，表示音符的節(jié)拍，下表3-2為節(jié)拍與節(jié)拍碼的對照。如果1拍為0.4秒，則1/4拍為0.1秒，2/4拍為0.2秒，所以只要根據(jù)節(jié)拍來設(shè)定延時時間。設(shè)定時器T1的定時時間為50ms，二次溢出中斷正好為1/4拍，將節(jié)拍碼乘2即為該節(jié)拍所需溢出中斷的次數(shù)。2、用單片機演奏音樂時，可以這樣來表示樂譜:38

程序中，定時器T0用于控制音調(diào)的高低，定時器T1用于控制節(jié)拍的長短，各音符對應(yīng)的時間常數(shù)放在數(shù)組tab1中，樂譜以簡譜碼的形式存儲在數(shù)組tab3中，高四位為音符碼，低四位為節(jié)拍碼，0x00表示樂譜結(jié)束。變量m指向tab3中當前需演奏的簡譜碼，從中分解出高四位的音符碼，并從tab1中取出時間常數(shù)控制定時器T0產(chǎn)生與音符頻率相應(yīng)的方波；從簡譜碼的低四位分解出節(jié)拍碼，控制定時器T1延時節(jié)拍所需的時間。程序中，定時器T0用于控制音調(diào)的高低，定39程序流程圖程序流程圖40voidmain(void){ucharm;//用于指向音符的下標變量ucharc;TMOD=0x11;//定時器設(shè)定為方式1ET0=1;//允許T0中斷ET1=1;//允許T1中斷TH1=-50000/256;//50ms定時，節(jié)拍長短控制TL1=-50000%256;TR1=1;EA=1;}voidmain(void)41

while(1){m=0; //指向音符的下標變量while(tab3[m]) //如果樂譜末結(jié)束{c=tab3[m]>>4; //取高四位的音符if(c!=0) //音符不為0{th=tab1[c-1]>>8;//根據(jù)音符取出時間常數(shù)tl=tab1[c-1]&0xff;TH0=th;TL0=tl;//重新設(shè)置時間常數(shù) TR0=1;} //啟動定時器，開啟中斷else{TR0=0;} //如果音符為0，不發(fā)聲，time=(tab3[m]&0x0f)*2;//確定延時時間 while(time!=0);//延時規(guī)定節(jié)拍m++; //指向下個音符}

TR0=0;//暫停5S后，重新開始time=100;while(time!=0);}

while(1)TR0=0;42voidtimer0(void)interrupt1using1{TH0=th;//裝入時間常數(shù)TL0=tl;SOUND=~SOUND;//產(chǎn)生方波}voidtimer1(void)interrupt3{TH1=-50000/256;//重新裝入50ms的時間常數(shù)TL1=-50000%256;time--;//溢出中斷次數(shù)減1}定時器T0中斷服務(wù)程序，用于產(chǎn)生產(chǎn)生與音符頻率相應(yīng)的方波定時器T1中斷服務(wù)程序，延時當前節(jié)拍所需的時間voidtimer0(void)interrupt143

[案例7]調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的亮度。亮度分為0-7共8級，亮度等級為0時，發(fā)光管熄滅；亮度等級為7時，發(fā)光管最亮。用KINC、KDEC兩個按鍵調(diào)節(jié)當前的亮度。

設(shè)計思想：如圖所示，如果在P0.0引腳產(chǎn)生一個周期為2ms的脈沖，如果每個周期內(nèi)脈沖的低電平時間少，高電平時間長，發(fā)光管的亮度顯然暗些，反之發(fā)光管要亮些，當P0.0輸出全為高，發(fā)光管就熄滅了。因此只要調(diào)節(jié)脈沖低電平的時間就可改變發(fā)光管的亮度。[案例7]調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的亮度。亮度分為0-7共44程序中變量light表示亮度等級，取值在0-7之間，用KINC、KDEC按鍵對其加減調(diào)整，當light為0時，P0.0始終輸出高電平。定時器T0的定時時間為250us，變量count對定時中斷進行計數(shù)，取值也在0-7之間，當count<light時，是發(fā)光管點亮?xí)r間，P0.0輸出低電平；當count≥light時，P0.0輸出高電平，發(fā)光管熄滅。發(fā)光管熄滅發(fā)光管亮度最低發(fā)光管亮度最高程序中變量light表示亮度等級，取值在0-745voidmain(void){TMOD=0x02;//T0工作于方式2TH0=-250；TL0=-250;;//定時時間為250usET0=1;//允許T0中斷TR0=1;//啟動定時EA=1;//CPU開中斷while(1){while((P2&0x30)==0x30);//等待按鍵delay(10);//去抖動延時if(KINC==0)//是KINC鍵，亮度等級加1light=（ligh+1）&0x7;elseif(KDEC==0)//是KDEC鍵，亮度等級減1light=（ligh-1）&0x7;while((P2&0x30)!=0x30);//等待按鍵釋放delay(10);//去抖動}voidmain(void)46voidtime0(void)interrupt1{count++;//定時中斷計數(shù)器加1count=count&0x7;//計數(shù)器的值在0~0x07之間if(count<light)//如果計數(shù)器的值小于當前亮度等級 LED=0;//點亮LEDelse LED=1;//否則，關(guān)閉發(fā)光管}定時器T0中斷服務(wù)程序voidtime0(void)interrupt1定47任務(wù)四、電子鐘的設(shè)計

設(shè)計一個電子鐘，用四位LED顯示器顯示當前時、分，時、分之間用閃爍的‘．’分隔，按KSET鍵設(shè)置當前時間，長按KSET鍵設(shè)置鬧鈴時間，進入設(shè)置方式后，用KSET鍵來選擇對時、分進行修改，當前修改的對象閃爍，KINC、KDEC分別對修改對象加/減1，長按KSET鍵結(jié)束設(shè)置。如果當前時間與鬧鈴時間一致，蜂鳴器發(fā)出“嘟”、“嘟”的鬧鈴聲，LED顯示器閃爍，鬧鈴時按任意一鍵，關(guān)閉蜂鳴器。任務(wù)四、電子鐘的設(shè)計設(shè)計一個電子鐘，用四位LE48設(shè)計思想

根據(jù)設(shè)計要求，我們可以將電子鐘分為三種工作狀態(tài)，用變量state表示：

正常走時狀態(tài)LED顯示器顯示當前時間，系統(tǒng)上電后自動進入該方式。

鬧鈴狀態(tài)如果當前時、分與鬧鈴時、分相同，進入鬧鈴狀態(tài)，此時蜂鳴器發(fā)出“嘟”、“嘟”的鬧鈴聲，LED顯示器閃爍，鬧鈴時按任意一鍵，關(guān)閉蜂鳴器，LED顯示器停止閃爍，返回正常走時狀態(tài)。設(shè)置狀態(tài)在走時狀態(tài)用戶按下kSET鍵則進入設(shè)置狀態(tài)，用戶通過KINC、KDEC鍵對當前時間或鬧鈴時間進行修改，最后長按KSET鍵退出設(shè)置狀態(tài)，并返回到正常走時方式。在設(shè)置當前時間時應(yīng)將定時器關(guān)閉，否則LED顯示器上的顯示值將被定時中斷服務(wù)程序刷新；在設(shè)置鬧鈴時間時，當前時間仍需被定時中斷服務(wù)程序刷新，只是不在LED顯示器上顯示出來。設(shè)計思想

正常走時狀態(tài)

鬧鈴狀態(tài)設(shè)置狀態(tài)49

定時器T0用來產(chǎn)生時鐘和方波，程序中每隔250uS就產(chǎn)生一次定時中斷，4000次中斷正好滿1秒。定時器T0每兩次中斷（500us）就令計數(shù)變量n加1，n滿2000正好是1S，當n<500時，每500us就將P1.0求反一次，產(chǎn)生250個頻率為1KHZ的方波，控制蜂鳴器鳴叫，當n>500后，令P1.0保持高電平，鳴叫停止，這樣在1秒鐘內(nèi)“嘟”持續(xù)1/4秒，停頓3/4秒，整個鬧鈴狀態(tài)將產(chǎn)生60次“嘟”，除非用戶按鍵關(guān)閉蜂鳴器。定時器T0用來產(chǎn)生時鐘和方波，50單片機電子鐘設(shè)計課件51單片機電子鐘設(shè)計課件52調(diào)試方法與步驟1、仔細檢查硬件電路，確認硬件連接無誤后，開始軟件調(diào)試。2、在Keil下新建項目，選擇硬件仿真，設(shè)置好串口號及波特率，輸入源程序，編譯成功后進入調(diào)試狀態(tài)。3、全速運行程序，此時數(shù)碼管應(yīng)顯示初始時間“12.25”，如果沒有顯示，應(yīng)檢查電路中的顯示端口與程序中的定義是否一致，顯示程序是否有問題。

4、按下（或長按）KSET鍵，顯示器的高2位應(yīng)該閃爍，如果按鍵后無反應(yīng)，應(yīng)重點檢查鍵盤電路的連接以及鍵盤程序getkey（），直到按下各鍵時，能得到對應(yīng)的鍵值返回。調(diào)試方法與步驟1、仔細檢查硬件電路，確認硬件連接無誤后，開始535、如果按下（或長按）KSET鍵后，程序能夠進入當前時間或鬧鈴時間設(shè)置方式，應(yīng)仔細檢查KSET、KINC、KDEC鍵的功能是否與設(shè)計要求一致，最后長按KSET鍵能否退出設(shè)置方式。如果有問題，應(yīng)進入set_time（）仔細調(diào)試。6、顯示程序、鍵盤處理程序調(diào)試好后，全速運行程序，此時數(shù)碼管顯示的時間應(yīng)每分鐘更新一次，如果時間始終不變，可檢查程序是否能進入定時器中斷服務(wù)程序，如果不能，說明定時器及中斷的初始化可能有問題，否則可進一步觀察當前時間time[3]及update標志是否相應(yīng)變化。5、如果按下（或長按）KSET鍵后，程序能夠進入當前時間或鬧547、如果能夠正常走時，需進一步檢測到了鬧鈴時間，數(shù)碼管是否閃爍，蜂鳴器有無鳴叫，以及鳴叫時按鍵能否關(guān)閉聲音。7、如果能夠正常走時，需進一步檢測到了鬧鈴時間，數(shù)碼管是否閃55項目三電子鐘的設(shè)計能力目標1、能夠使用單片機的定時/計數(shù)器實現(xiàn)定時、計數(shù)等應(yīng)用。2、能夠完成電子鐘硬件電路與控制程序的設(shè)計、制作與調(diào)試。知識目標1、了解單片機定時器/計數(shù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2、掌握單片機定時器的各種工作方式及特點、應(yīng)用場合。3、掌握定時器中斷服務(wù)程序的編寫。項目三電子鐘的設(shè)計56任務(wù)一、認識單片機的定時器/計數(shù)器一、定時器/計數(shù)器及其應(yīng)用在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，定時或計數(shù)是必不可少的。例如：測量一個脈沖信號的頻率、周期，或者統(tǒng)計一段時間里電機轉(zhuǎn)動了多少圈等。常用的定時方法有：1、軟件定時軟件定時是依靠執(zhí)行一段程序來實現(xiàn)的，這段程序本身沒有具體的意義，通過選擇恰當?shù)闹噶罴把h(huán)次數(shù)實現(xiàn)所需的定時，由于執(zhí)行每條指令都需一定的時間，執(zhí)行這段程序所需總的時間就是定時時間。軟件定時的特點是無需硬件電路，但定時期間CPU被占用，增加了CPU的開銷，因此定時時間不宜過長，而且定時期間如果發(fā)生中斷，定時時間就會出現(xiàn)誤差。任務(wù)一、認識單片機的定時器/計數(shù)器一、定時器/計數(shù)器及其應(yīng)用573、可編程定時器定時這種定時方法是通過對系統(tǒng)時鐘脈沖的計數(shù)來實現(xiàn)的。通過程序來設(shè)置計數(shù)初值，改變計數(shù)初值也就改變了定時時間，使用起來非常靈活。由于定時器可以與CPU并行工作，因此不影響CPU的效率，且定時時間精確。2、硬件定時

硬件定時通常由小規(guī)模集成電路555外加電阻、電容構(gòu)成，電路簡單，不占CPU資源，但定時時間的調(diào)節(jié)不夠靈活方便。單片機電子鐘設(shè)計課件58（一）定時器/計數(shù)器概述在51系列單片機中有兩個16位的加法計數(shù)器，分別叫做T0和T1。在計數(shù)脈沖的作用下，其計數(shù)值不斷加1，在此過程中，計數(shù)器可能產(chǎn)生溢出，產(chǎn)生溢出后，可以向CPU發(fā)出中斷請求。如果計數(shù)脈沖來自系統(tǒng)時鐘，稱之為“定時器”，每個機器周期計數(shù)器加1；如果計數(shù)脈沖來自外部電路，稱之為“計數(shù)器”一旦計數(shù)器產(chǎn)生溢出，TF0變?yōu)?，向CPU發(fā)出中斷請求（一）定時器/計數(shù)器概述如果計數(shù)脈沖來自系統(tǒng)時鐘，稱之為“定59二、定時器/計數(shù)器的控制寄存器

1、定時器控制寄存器TCONTF0/TF1：定時器/計數(shù)器T1和T0的溢出中斷標志。為1，表示定時器/計數(shù)器的計數(shù)值已由全1變?yōu)槿?，正向CPU發(fā)中斷請求。TR0/TR1：定時器/計數(shù)器T0和T1的啟?？刂莆唬簽?時，定時器/計數(shù)器停止工作；為1時，啟動定時器/計數(shù)器工作。

二、定時器/計數(shù)器的控制寄存器

1、定時器控制寄存器TCON602、定時方式寄存器TMOD

選擇定時/計數(shù)器的工作方式，M1M0=00，方式001，方式110，方式211，方式3定時方式/計數(shù)方式的選擇控制位。為0，選定時方式，計數(shù)脈沖來自系統(tǒng)時鐘的12分頻；為1，選計數(shù)方式，計數(shù)脈沖來自外部電路當GATE=0時，只要TR0=1，與門的輸出就為1，計數(shù)開始。如果GATE為1，只有TR0=1，并且/INT0=1時，才允許計數(shù)。2、定時方式寄存器TMOD選擇定時/計數(shù)器的工作方式，M161C/T=0，選擇定時方式C/T=1，選擇計數(shù)方式GATE=0時，由TR0控制計數(shù)器啟停GATE=1時，由TR0和INT0一同控制啟停TR0=1時，啟動定時器定時器溢出時，TF0置1C/T=0，選擇定時方式C/T=1，選擇計數(shù)方式GATE=062三、T0、T1的工作方式1、方式0方式0的計數(shù)器由13位構(gòu)成，其中高8位在TH中，低5位在TL中。當計數(shù)器產(chǎn)生溢出時，TF位被置1，向CPU發(fā)出中斷請求。在方式0下，計數(shù)器產(chǎn)生溢出時，不能進行初始計數(shù)值的自動重裝（有關(guān)自動重裝的問題參見方式2），所以方式0不能用于精確定時。方式0的所有功能都可以用方式1代替，方式0的存在，是因為兼容早期的MCS-48單片機的原因，所以一般不使用方式0。三、T0、T1的工作方式1、方式0632、方式1方式1與方式0工作形態(tài)基本相同，只是方式1的計數(shù)器由16位構(gòu)成，其中高8位在TH中，低8位在TL中，當計數(shù)器產(chǎn)生溢出時，TF位被置1，向CPU發(fā)出中斷請求。在方式1下，計數(shù)器產(chǎn)生溢出時，也不能進行初始計數(shù)值的自動重裝所以方式1也不能用于精確定時。2、方式1643、方式2方式2是可以自動重裝的工作方式：初始化時一般將8位計數(shù)初值同時放入TH、TL中，其中，TH存放的是初值的備份，TL用來計數(shù)，當8位計數(shù)器TL產(chǎn)生溢出時，除了可以向CPU發(fā)中斷請求外，單片機的硬件部分還立即把TH中的備份送入TL中。由于重新賦值是硬件自動進行的，所以避免了重新賦值的時間不一，所以方式2可以用于精確定時。3、方式2654、方式3

T1經(jīng)常用于串行口的波特率發(fā)生器,為了讓系統(tǒng)中保持兩個計數(shù)器，可以讓T0工作在方式3，這時，T0被分成兩個8位計數(shù)器，分別位于TH0和TL0中，其中TL0使用T0的中斷、啟動控制資源，而TH0則借用T1的中斷、啟動控制資源，而且TH0只能工作在定時方式下，不能工作在計數(shù)方式下。4、方式366（四）時間常數(shù)的計算如果單片機需要進行周期性的工作，就應(yīng)該讓定時器/計數(shù)器T0或T1工作在定時方式，并且給T0或T1賦以一個初始計數(shù)值，在T0或T1被啟動后，每個機器周期使計數(shù)器中的計數(shù)值加1，計數(shù)器產(chǎn)生溢出后，將再次給計數(shù)器賦值（該值被稱為時間常數(shù)）。顯然計數(shù)器溢出時間（又稱定時時間）與時間常數(shù)直接相關(guān)：時間常數(shù)越大，定時時間就越短；時間常數(shù)越小，定時時間就越長。同時系統(tǒng)時鐘的頻率也直接影響定時時間的長短，時鐘的頻率越高，定時時間越短；時鐘的頻率越低，定時時間越長。（四）時間常數(shù)的計算67設(shè)系統(tǒng)時鐘的頻率為fosc，計數(shù)器的初始值為N，定時器工作于方式1，則定時時間：

T=（216-N）×12/fosc(1)如果定時器工作于方式2或方式3，定時時間為：

T=（28-N）×12/fosc(2)

當初始值N=0時，如果fosc=12MHZ，最大定時時間為：方式1為：Tmax=216×12/fosc=65536us=65.536ms方式2、方式3為：Tmax=28×12/fosc=256us根據(jù)定時時間T，及公式（1）、（2）分別可以求出初值N為：方式1：N=216-T×fosc/12（3）方式2、方式3：N=28-T×fosc/12（4）如果fosc=12MHZ,以上公式可簡化為方式1：N=216-T

方式2、方式3：N=28-T設(shè)系統(tǒng)時鐘的頻率為fosc，計數(shù)器的初始值為N，68

例如：系統(tǒng)的時鐘頻率是12MHz，在方式1下，如果希望定時器/計數(shù)器T0的定時時間T為10ms，則初值N=216-T=65536-10000=55536如何將55536給兩個8位寄存器TH0、TL0賦值呢？可將十進制數(shù)55536轉(zhuǎn)換成四位十六進制數(shù)，將高2位送TH0，低2位送TL0。更簡單的方法是：對于16位計數(shù)器來講，216等效為0，對于8位計數(shù)器，28等效為0，這樣公式（3）、（4）可簡化為N=-T，直接用下面兩條語句就可以完成計數(shù)器初值的設(shè)置：TH0=-10000/256；//取-N的高8位TL0=-10000%256；//取-N的低8位

例如：設(shè)系統(tǒng)的時鐘頻率是12MHz，定時器工作于方式2，定時時間200us。根據(jù)前面分析，N=-T=-200，可直接用以下語句實現(xiàn)：TH0=-200；TL0=-200；例如：系統(tǒng)的時鐘頻率是12MHz，在方式1下，如69任務(wù)二、定時器應(yīng)用[案例1]設(shè)時鐘頻率fosc=12MHz，用定時器T0在P1.0腳產(chǎn)生頻率為20Hz的方波。

設(shè)計思想：在使用定時器/計數(shù)器時，首先應(yīng)根據(jù)要求對工作方式進行初始化，然后計算出初始值。初始化的步驟通常是：

（1）向TMOD寄存器寫入工作方式控制字。

（2）將計數(shù)器的初值寫入TH0、TL0/TH1、TL1。

（3）啟動定時器/計數(shù)器：將TR0/TR1置1。（4）如果采用中斷方式，還應(yīng)將ET0/ET1、EA置1。

任務(wù)二、定時器應(yīng)用[案例1]設(shè)時鐘頻率fosc=70本題中，方波的頻率為20HZ，對應(yīng)的周期為50ms，如果將定時時間設(shè)置為25ms，每隔25ms將P1.0腳取反即可產(chǎn)生如圖3-3所示的方波。因為定時時間為25ms，如果采用方式2或方式3，其定時的最大時間不超過256us，因此選方式1比較恰當，根據(jù)前面的分析，計數(shù)器初值N=-25000。本例題是定時而非計數(shù)，且無需腳參與啟?？刂?，故C/=0，GATE為0，這樣TMOD取0x01。本題中，方波的頻率為20HZ，對應(yīng)的周期為50m71voidmain(void){TMOD=0x01; TH0=-25000/256; TL0=-25000%256;TR0=1; ET0=1; EA=1; while(1);}voidtimer0(void)interrupt1{TH0=-25000/256; TL0=-25000%256;P10=~P10;}T0工作于定時方式1定時時間為25ms啟動定時器T0允許定時器T0中斷單片機開中斷定時器T0中斷服務(wù)程序重新裝入時間常數(shù)P1.0求反voidmain(void)T0工作于定時方式1定時時間為72[案例2]如圖所示，P0口接8只發(fā)光二極管，編程使發(fā)光管輪流點亮，點亮?xí)r間為500ms，要求使用定時器T0來控制，設(shè)晶振為12MHz[案例2]如圖所示，P0口接8只發(fā)光二極管，編程使發(fā)73

設(shè)計思想

我們可將P0口的初值設(shè)置為0xFE，對應(yīng)于發(fā)光管D1亮，每隔500ms將P0的值循環(huán)左移一位，這一周期性的定時作業(yè)用T0來完成。當時鐘頻率為12MHZ時，在定時器的4種工作方式中，方式1的最大溢出時間最長，但即使在方式1，最大的溢出時間也只有65.536ms，所以我們不能在每次中斷時都執(zhí)行上述移位操作，可以這樣處理：將定時器T0的溢出時間設(shè)定為50ms，累計滿10次中斷正好500ms，才允許程序執(zhí)行1次移位動作，設(shè)計思想74

主函數(shù)ucharcount=0;//50ms定時中斷次數(shù)計數(shù)器voidmain(void){led=0xfe;TMOD=0x01;//T0工作于方式1TH0=-50000/256;//定時時間為50msTL0=-50000%256;ET0=1;//允許T0中斷TR0=1;//啟動T0定時EA=1;//CPU開中斷while(1);}主函數(shù)75voidtime0(void)interrupt1{TH0=-50000/256;TL0=-50000%256;count++;if(count==10){count=0;led=_crol_(led,1);P0=led;}}定時器T0中斷服務(wù)程序重新裝入時間常數(shù)每中斷一次，計數(shù)器加110次中斷為0.5秒滿10次變量led左移1位送P0口voidtime0(void)interrupt1定76[案例3]用定時器的計數(shù)方式實現(xiàn)外部中斷。如圖所示，P0口控制8只發(fā)光管輪流點亮，發(fā)光管點亮?xí)r間為500ms，單脈沖電路控制發(fā)光管的移動方向，按下單脈沖按鈕，發(fā)光管左移，再按下發(fā)光管右移。[案例3]用定時器的計數(shù)方式實現(xiàn)外部中斷。如圖所示，77設(shè)計思想：當定時器/計數(shù)器工作于計數(shù)方式2時，如果將計數(shù)器的初值設(shè)置為全1，只要在計數(shù)輸入端（T0或T1）送入一個計數(shù)脈沖，就可使計數(shù)器產(chǎn)生溢出中斷。如果將外部中斷請求作為計數(shù)脈沖輸入，就可利用計數(shù)中斷的名義去完成外部中斷服務(wù)。當應(yīng)用中外部中斷請求較多時，而單片機內(nèi)部的定時器/計數(shù)器還有富余時，可采用這種方法來擴展外部斷。因此本例的實質(zhì)是將定時器的計數(shù)輸入端T1擴展為外部中斷請求輸入，來控制發(fā)光管的移動方向。

設(shè)計思想：78具體方法：

1、初始化定時器/計數(shù)器T1計數(shù)工作方式2，即每次溢出中斷后能自動裝入計數(shù)初值。2、計數(shù)器TH1、TL1的初值預(yù)置為0FFH。3、程序中設(shè)置一個位變量，每當計數(shù)器T1產(chǎn)生溢出中斷時求反，發(fā)光管左移還是右移取決于該變量是0還是1。具體方法：1、初始化定時器/計數(shù)器T1計數(shù)79

voidmain(void){DIR=0;led=0xfe;TMOD=0x61;TH0=-50000/256;TL0=-50000%256;TH1=0xff; TL1=0xff;ET0=1;ET1=1; TR0=1;TR1=1; EA=1;while(1);}T0為定時方式0,T1為計數(shù)方式2定時時間為50msT1的初值為0xff允許T0、T1中斷啟動T0定時啟動T1計數(shù)CPU開中斷voidmain(void)T0為定時方式0,T1為計數(shù)80

voidtime0(void)interrupt1{TH0=-50000/256;TL0=-50000%256;count++;if(count==10){count=0; if(DIR==1) led=_crol_(led,1); else led=_cror_(led,1); P0=led;}}重新裝入時間常數(shù)滿10次為0.5秒計數(shù)器清0DIR為1左移DIR為0右移每中斷一次，計數(shù)器加1定時器T0中斷服務(wù)程序voidtime0(void)interrupt181

voidtime1(void)interrupt3{DIR=~DIR; }每次按下按鈕產(chǎn)生T1的溢出中斷，將DIR求反定時器T1中斷服務(wù)程序voidtime1(void)interrupt382[案例4]用定時器來控制數(shù)碼管的動態(tài)顯示。設(shè)計思想：

前面我們介紹LED動態(tài)顯示程序時，每一位點亮后都需延時1ms左右，由于使用的是軟件延時，大大降低了CPU的效率，而且當CPU因處理某件事務(wù)在一段時間內(nèi)無法調(diào)用顯示程序時，LED顯示器將會出現(xiàn)黑屏或產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象。用定時器控制數(shù)碼管的動態(tài)顯示的方法：設(shè)定時器的定時時間為1ms，每次產(chǎn)生溢出中斷，就根據(jù)位選變量bsel（主程序中將其初值設(shè)置為0xfe）送位選口，點亮一位數(shù)碼管，并將bsel左移一位，為下一位的顯示做好準備，4次定時中斷分別完成4位數(shù)碼管的顯示，之后將bsel的值再次初始化為0xfe，準備下一輪顯示。

因此這種顯示方式由定時中斷自動完成，無需在主程序中調(diào)用。[案例4]用定時器來控制數(shù)碼管的動態(tài)顯示。83主程序ucharbsel,n;voidmain(void){n=0;bsel=0xfe;//首先顯示數(shù)碼管的最低位TMOD=0x01;//T0工作于定時方式2TH0=-1000/256;//T0的定時時間為1000usTL0=-1000%256;ET0=1;//允許T0中斷TR0=1;//啟動定時EA=1;//開中斷while(1);}主程序84voidtime0(void)interrupt1{TH0=-1000/256;TL0=-1000%256;P0=0xff;P2=bsel;P0=segtab[dbuf[n]];bsel=_crol_(bsel,1);n++; if(n==4) {n=0; bsel=0xfe; }}重新裝入時間常數(shù)定時器T0中斷服務(wù)程序熄滅數(shù)碼管，防止上一位字符在當前位置顯示出來。點亮當前位根據(jù)顯示緩存查字段碼準備顯示下一位指向下一位要顯示的數(shù)據(jù)如果四位已顯示完,重新從最低位開始voidtime0(void)interrupt185[案例5]如圖3-8所示，設(shè)計一個電子秒表，每隔一秒加1，用三位數(shù)碼管顯示秒表的當前值（0-255），單脈沖按鍵用于啟動、停止、清0控制，第一次按下該按鍵時啟動秒表，第二次按鍵將暫停秒表，第三次按鍵將秒表清0，設(shè)置晶振頻率為12MHZ。[案例5]如圖3-8所示，設(shè)計一個電子秒表，每86設(shè)計思想：我們可用一個變量記錄秒表的當前值，為了提高秒表精度，我們可令定時器T0工作于定時方式2，定時時間為250us，4000次溢出中斷正好滿1秒，讓變量加1，同時將該變量轉(zhuǎn)換為三位BCD碼送到顯示緩存，供顯示程序顯示。單脈沖直接和外部中斷0的輸入端INT0相連，每次按鍵產(chǎn)生中斷請求，程序中設(shè)置一個變量，對按鍵動作進行計數(shù)，取值為1-3，分別對應(yīng)于啟動、停止和清0，程序根據(jù)該變量的值進行相應(yīng)的控制。設(shè)計思想：87主程序voidmain(void){count=0;sec=0;mode=0;IT0=1; //外部中斷負跳變觸發(fā)EX0=1;//允許外部中斷0中斷TMOD=0x02;//T0工作于定時方式2TH0=-250;//T0的定時時間為250usTL0=-250;ET0=1;//允許T0中斷TR0=0;//停止定時器EA=1;//開中斷while(1)disp();}主程序88定時器T0中斷服務(wù)程序voidtime0(void)interrupt1{count++;//中斷次數(shù)加1if(count==4000){count=0; sec++; dbuf[2]=sec/100;//將秒數(shù)計換成三位BCD碼dbuf[1]=(sec%100)/10;dbuf[0]=sec%10;}}定時器T0中斷服務(wù)程序89voidint0(void)interrupt0{mode++; //每次產(chǎn)生中斷，mode加1if(mode==1) //mode為1，啟動定時器工作TR0=1;elseif(mode==2)//如果mode等于2，停止定時器工作TR0=0;elseif(mode==3)//如果mode為3，{mode=0;TR0=0;sec=0; //將秒計數(shù)器清0 dbuf[0]=0;dbuf[1]=0; dbuf[2]=0; } }外部中斷0中斷服務(wù)程序voidint0(void)interrupt0外部90[案例6]用單片機演奏歌曲《蘭花草》

設(shè)計思想：單片機可以根據(jù)音符產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號，經(jīng)驅(qū)動后來控制蜂鳴器，讓蜂鳴器產(chǎn)生與音符相應(yīng)的聲音，再把它們有機地組合起來，就可以發(fā)出一段音樂。[案例6]用單片機演奏歌曲《蘭花草》設(shè)計思想：單91

1、要產(chǎn)生與某音符相應(yīng)的脈沖信號，只要算出該音頻的頻率和周期，然后將該周期除2，即為半周期的時間。將定時器的定時時間設(shè)定為這半周期時間，一旦定時器溢出，就將P1.6腳求反，這樣就能產(chǎn)生與音符頻率對應(yīng)的脈沖信號。設(shè)單片機定時器工作在定時方式1，改變時間常數(shù)TH0、TL0就可以產(chǎn)生與各種音符頻率相應(yīng)的脈沖信號。

設(shè)要產(chǎn)生的頻率為fr,單片機機器周期的頻率為fi，則對應(yīng)定時器時間常數(shù)為N。N=65536-fi÷2÷fr1、要產(chǎn)生與某音符相應(yīng)的脈沖信號，只要算出該音92

2、用單片機演奏音樂時，可以這樣來表示樂譜:樂譜由多個簡譜碼組成，以00結(jié)束，每個簡譜碼用一個字節(jié)來表示，字節(jié)的高4位為音符碼，代表音符的高低，低4位為節(jié)拍碼，表示音符的節(jié)拍，下表3-2為節(jié)拍與節(jié)拍碼的對照。如果1拍為0.4秒，則1/4拍為0.1秒，2/4拍為0.2秒，所以只要根據(jù)節(jié)拍來設(shè)定延時時間。設(shè)定時器T1的定時時間為50ms，二次溢出中斷正好為1/4拍，將節(jié)拍碼乘2即為該節(jié)拍所需溢出中斷的次數(shù)。2、用單片機演奏音樂時，可以這樣來表示樂譜:93

程序中，定時器T0用于控制音調(diào)的高低，定時器T1用于控制節(jié)拍的長短，各音符對應(yīng)的時間常數(shù)放在數(shù)組tab1中，樂譜以簡譜碼的形式存儲在數(shù)組tab3中，高四位為音符碼，低四位為節(jié)拍碼，0x00表示樂譜結(jié)束。變量m指向tab3中當前需演奏的簡譜碼，從中分解出高四位的音符碼，并從tab1中取出時間常數(shù)控制定時器T0產(chǎn)生與音符頻率相應(yīng)的方波；從簡譜碼的低四位分解出節(jié)拍碼，控制定時器T1延時節(jié)拍所需的時間。程序中，定時器T0用于控制音調(diào)的高低，定94程序流程圖程序流程圖95voidmain(void){ucharm;//用于指向音符的下標變量ucharc;TMOD=0x11;//定時器設(shè)定為方式1ET0=1;//允許T0中斷ET1=1;//允許T1中斷TH1=-50000/256;//50ms定時，節(jié)拍長短控制TL1=-50000%256;TR1=1;EA=1;}voidmain(void)96

while(1){m=0; //指向音符的下標變量while(tab3[m]) //如果樂譜末結(jié)束{c=tab3[m]>>4; //取高四位的音符if(c!=0) //音符不為0{th=tab1[c-1]>>8;//根據(jù)音符取出時間常數(shù)tl=tab1[c-1]&0xff;TH0=th;TL0=tl;//重新設(shè)置時間常數(shù) TR0=1;} //啟動定時器，開啟中斷else{TR0=0;} //如果音符為0，不發(fā)聲，time=(tab3[m]&0x0f)*2;//確定延時時間 while(time!=0);//延時規(guī)定節(jié)拍m++; //指向下個音符}

TR0=0;//暫停5S后，重新開始time=100;while(time!=0);}

while(1)TR0=0;97voidtimer0(void)interrupt1using1{TH0=th;//裝入時間常數(shù)TL0=tl;SOUND=~SOUND;//產(chǎn)生方波}voidtimer1(void)interrupt3{TH1=-50000/256;//重新裝入50ms的時間常數(shù)TL1=-50000%256;time--;//溢出中斷次數(shù)減1}定時器T0中斷服務(wù)程序，用于產(chǎn)生產(chǎn)生與音符頻率相應(yīng)的方波定時器T1中斷服務(wù)程序，延時當前節(jié)拍所需的時間voidtimer0(void)interrupt198

[案例7]調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的亮度。亮度分為0-7共8級，亮度等級為0時，發(fā)光管熄滅；亮度等級為7時，發(fā)光管最亮。用KINC、KDEC兩個按鍵調(diào)節(jié)當前的亮度。

設(shè)計思想：如圖所示，如果在P0.0引腳產(chǎn)生一個周期為2ms的脈沖，如果每個周期內(nèi)脈沖的低電平時間少，高電平時間長，發(fā)光管的亮度顯然暗些，反之發(fā)光管要亮些，當P0.0輸出全為高，發(fā)光管就熄滅了。因此只要調(diào)節(jié)脈沖低電平的時間就可改變發(fā)光管的亮度。[案例7]調(diào)節(jié)發(fā)光二極管