华中科技大学单片机实验报告完整版LED灯控制器

【任务要求】
利用C8051F310单片机设计一个LED灯控制器, LED灯外接于P0.0端,LED灯分别按2Hz，1Hz和0.5Hz三种不同频率闪动，各持续10s,在LED灯开始和停止闪烁时蜂鸣器分别鸣响1次,利用单片机内部定时器定时，要求采用中断方式。

设计思路
【设计思路】
设置定时器T0定时时间为25ms，每隔25ms开一次中断，共R1次，R0与R2共同作用构成循400次循环，以达到定时10秒的目的。

首先LED灯以2Hz频率闪动，初始赋值R1=10，循环执行10次中断后，即过去0.25s，灯闪烁一次，依次循环，直至10s定时时间到，蜂鸣器响一次，2Hz频率的闪烁结束。

然后LED灯以1Hz频率闪动，设置R1=20，与上类似，每过0.5s灯闪烁一次，十秒定时到，蜂鸣器响一次，到下一阶段。

最后LED灯以0.5Hz频率闪动，设置R1=40即可，思路同上。

当三十秒执行完毕后，使用无条件转移语句跳转到程序开始处，循环以上过程。

【资源分配】
R1：定时0.25秒，0.5秒或1秒
R0，R2：循环400次，定时10秒
定时器T0：定时中断25ms
定时器T1：定时10s
【流程图】
【源代码（含文件头说明、资源使用说明、语句行注释）】;------------------------------------
;- Generated Initialization File --
;------------------------------------
$include (C8051F310.inc)
public Init_Device
INIT SEGMENT CODE
rseg INIT
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 000BH ;T0中断入口
LJMP IT0P ;转T0中断服务程序
ORG 001BH ;T1中断入口
LJMP IT1P ;转T1中断服务程序
ORG 1000H ;主程序
MAIN: LCALL Init_Device ;设备初始化
MOV SP , #60H ;赋堆栈指针
MOV TMOD , #11H ;T1定时方式1，T0定时方式1 MOV R0 , #40 ;循环400次
MOV R2 , #10
MOV R1 , #10 ;定时0.25s
MOV TH1 , #38H ;T1置初值
MOV TL1 , #9EH
MOV TH0 , #38H ;T0置初值
SETB EA ;允许中断
SETB ET0
SETB ET1
LOOP: SETB TR0 ;计时开始
SETB TR1
CJNE R1 , #0,LOOP ;判断是否到达0.25s
CLR P3.1
CPL P0.0 ;取反
MOV R1 , #10
CJNE R0 , #0,LOOP ;判断是否到达10s
CLR TR0 ;清零
CLR TR1
MOV R1 , #20 ;R1重新赋值
MOV R0 , #40 ;循环400次
MOV R2 , #10
SETB P3.1
LOOP1: SETB TR0 ;计时
SETB TR1
CJNE R1 , #0 ,LOOP1 ;判断是否到达0.5s
CLR P3.1
CPL P0.0 ;取反
MOV R1 , #20
CJNE R0 , #0 ,LOOP1 ;判断是否到达10s
CLR TR0 ;清零
CLR TR1
MOV R1 , #40 ;R1再次赋值
MOV R0 , #40 ;循环
LOOP2: SETB P3.1
SETB TR0 ;计时
SETB TR1
CJNE R1 , #0 ,LOOP2 ;判断是否到达1s
CLR P3.1
CPL P0.0 ;取反
MOV R1 , #40
CJNE R0 , #0 , LOOP2 ;判断是否到达10s
CLR TR0 ;清零
CLR TR1
HERE: AJMP HERE ;等待中断
ORG 1500H ;T0中断服务程序IT0P: MOV TH0 , #38H ;重置计数初值
MOV TL0 , #9EH
DJNZ R2 , LOOP0 ;循环
MOV R2 , #10
DEC R0
RETI
LOOP0: RETI
ORG 1600H ;T1中断服务程序IT1P: MOV TH1 , #38H ;重置计数初值 MOV TL1 , #9EH
DEC R1
RETI
; Peripheral specific initialization functions, ; Called from the Init_Device label
PCA_Init:
anl PCA0MD, #0BFh
mov PCA0MD, #000h
ret
Timer_Init:
mov TMOD, #001h
ret
Port_IO_Init:
; P0.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.4 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.5 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.6 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.7 - Unassigned, Open-Drain, Digital
; P1.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.4 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.5 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.6 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.7 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital
; P2.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital
mov XBR1, #040h
ret
Oscillator_Init:
mov OSCICN, #083h
ret
Interrupts_Init:
mov IE, #082h
ret
; Initialization function for device,
; Call Init_Device from your main program
Init_Device:
lcall PCA_Init
lcall Timer_Init
lcall Port_IO_Init
lcall Oscillator_Init
lcall Interrupts_Init
ret
end
【程序测试方法与结果、软件即硬件性能分析】
【一】软件测试与性能分析
1.开始时，LED灯以2Hz频率闪动，P0.0位输入，可以看到P0.0位的闪动。

10秒前，蜂鸣器位P3.1一直为低电平。

截图如下：
此时时间为：
2.10s时刻，蜂鸣器响一次，P
3.1恰变为高电平，截图如下：
此时时间为：
3.之后LED灯以1Hz频率闪动，观察发现，P0.0口的闪动比之前慢，且与显示时间对应，符合设计要求，截图如下：
此时时间为：
4.20s时刻，蜂鸣器响一次，对应的P3.1口变为高电平。

截图如下：
此时时间为：
5.20s之后，LED灯以0.5Hz频率闪动，观察发现，P0.0口的闪动比之前又慢一些，且与显示时间对应，符合设计要求，截图如下：
此时时间为：
6.30s时刻，蜂鸣器又响一次，P3.1口变为高电平，截图如下：
此时时间为：
7.30s之后，LED灯又以2Hz闪动，即循环执行以上过程，截图如下：
通过以上分析可知程序在每一步骤运行正常，0~10sLED灯内以频率2Hz闪动，10s时蜂鸣器响一次，之后10s~20s间，LED灯以频率1Hz闪动，20s时蜂鸣器又响一次，之后LED 灯以频率0.5s闪动，30s时蜂鸣器响一次，30s之后循环以上操作。

软件运行结果达到预期目标，测试成功！
【二】硬件测试（照片说明）
【思考题】
1.若想实现3种闪耀方式的持续时间在5s-20s范围内可调，且每种方式的持续时间各不相同，应如何设计程序？
答:可以通过更改定时器T1的多次循环计时次数，来使10s计时变为其他时间。

通过KINT键进入更改模块，使用矩阵键盘以1s的步长增减T1计时时间。