c单片机定时器及数码管控制实验报告

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

开课实验室：年月日

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、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。

3．单片机的拉电流比较小（100~200uA）,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，其中控制锁存器U1（DULA），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1th0=(216-定时时间)/256tl0=(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

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

#include<>

#include<>

#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(num1==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0

TR0=1;

while(1)

{

if(num1%10==0) //8个LED每隔500ms闪烁

P1=~P1;//LED灯取反

if(num1==60)//当计满3s时，关闭LED灯，在数码管上显//示HELLO

{

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;

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;

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++;

}