单片机教学单元设计5 定时器计数器综合应用
MCS51单片机的定时计数器及应用
定时/计数器T0和T1的工作方式2（P143） ----8位自动重载初值
振荡器
/12
T0 TR0
GATE INT0
控制
TL0(8 位) 重载
TH0(8位)
中断 TF0
TL0（或TL1）用于计数，TH0（或TH1）用于保存初值，计满 溢出时硬件自动将TH0的值重新装入TL0。自动装载的初值:
X=256-N
while (1) ;// 原地踏步
{}
}
void time0_int(void) interrupt 1
{// 中断服务程序 SQ=!SQ ;// 输出翻转
}
采用查询方式的汇编程序（P145）
ORG 0000H
LJMP MAIN ORG 0100H ;主程序 MAIN: MOV TMOD,#02H ; 定 时器T0工作方式2 MOV TH0,#06 ;保存初值 MOV TL0,#06 ; 赋初值 SETB TR0 ; 启动T0
ORG 0030H; 主程序 MAIN:MOV TMOD,#02H; 定时器
T0工作方式2 MOV TH0,#06H;初值保存 MOV TL0,#06H; 赋初值 SETB EA; 开放总中断 SETB ET0; 开放T0溢出中断 SETB TR0; 启动T0 SJMP $; 原地踏步
END
采用中断处理方式的C51程序（P145）
微 处 理 器
TH1
启动
TCON
溢出
TL1
TH0
TL0
内部总线
启动
工作方式
工作方式
TMOD
定时/计数器的结构说明
? TH0和TL0是定时/计数器T0计数器的高 8位和低8位， TH1和TL1是定时/计数器T1计数器的高 8位和低8位。
单片机中的定时器与计数器的原理与应用
单片机中的定时器与计数器的原理与应用在单片机中，定时器和计数器是两种常见的功能模块，它们在各种应用中都扮演着非常重要的角色。
本文将对单片机中定时器与计数器的原理和应用进行详细的介绍。
一、定时器的原理与应用定时器是单片机中的一种计时功能模块，它可以在一定的时间间隔内产生一个中断信号，用于控制各种时间相关的任务。
定时器一般由一个计数器和一个控制逻辑组成，计数器用于计数，控制逻辑用于设置计数器的初值、控制计数器的计数方式以及处理定时器中断等功能。
定时器在单片机中有各种不同的应用，例如用于控制LED的闪烁频率、控制蜂鸣器的鸣叫时间、测量外部信号的脉冲宽度等。
通过合理地设置定时器的初值和工作模式，可以实现各种复杂的定时功能。
二、计数器的原理与应用计数器是单片机中另一种常见的功能模块，它可以实现对外部信号的计数和测频等功能。
计数器一般由一个计数寄存器和一个控制逻辑组成，计数寄存器用于记录计数值，控制逻辑用于设置计数器的计数方式、清零计数器以及处理计数器溢出等功能。
计数器在单片机中也有广泛的应用，例如用于计算外部脉冲的频率、测量两个信号之间的时间间隔、实现车辆流量统计等。
通过合理地设置计数器的工作模式和计数方式，可以实现各种计数功能。
三、定时器与计数器的联合应用定时器和计数器在单片机中经常会联合应用，以实现更加复杂和精密的定时计数功能。
例如，可以使用定时器来生成一个固定时间间隔的中断信号，然后在中断服务程序中通过计数器来计数外部脉冲的个数，从而实现对外部脉冲的精确计数。
通过合理地运用定时器和计数器，可以实现各种高级的时间计数功能，使单片机在实际应用中发挥更大的作用。
综上所述，定时器和计数器是单片机中非常重要的功能模块，它们在各种应用中都有着广泛的应用。
合理地掌握定时器和计数器的原理和应用，可以为单片机的开发和应用带来极大的便利。
希望通过本文的介绍，读者能够更加深入地了解单片机中定时器与计数器的原理与应用。
单片机课件5MCS-51单片机定时器计数器
定时器的示例代码
基于MCS-51单片机和定时器 计数器，实现控制蜂鸣器的 状态或LED的闪烁频率。
实践演示
控制蜂鸣器的状态
借助定时器计数器，设置蜂鸣器的开关状态以及背 景灯。
控制LED的闪烁频率
基于定时器计数器，利用MCS-51单片机来控制LED 灯的闪烁速率。
总结
1
重要性和应用
定时器计数器是单片机非常重要的组件之一，其应用非常广泛。
5MCS-51单片机定时器计 数器
本课件将介绍单片机中定时器计数器的作用、类型、寄存器、应用以及示例 代码，展现出单片机学习与应用的魅力。
什么是定时器计数器
1 时间的记录器
定时器计数器是一种可编 程的时间计算器，可用于 各种计时和计数任务。
2 核心组件
作为单片机的核心之一， 定时器计数器可以用来控 制其它模块的工作。
3 可编程
可以通过设置定时器的各 个寄存器来控制计时或计 数的周期、频率和模式。
MCS-51单片机的定时器计数器
定时器模块的功能
以MCS-51单片机为例，定时器计数器可以控制脉 冲的发生和周期、计数等。
定时器的类型
MCS-51单片机的定时器分为两种类型：定时器0和 定时器1，每种定时器都具有其特定的应用场景。
2
对单片机的学习和应用的帮助
通过学习单片机和定时器计数器，可以帮助我们更好地理解单片机的工作原理和应用场景。
3
接下来的拓展用，如机器人、智能家居等领域。
定时器的寄存器
MCS-51单片机的定时器计数器有多个寄存器，包 括计数器寄存器、模式寄存器和数据寄存器。
定时器的应用
定时器的使用方法
通过编程初始化各个寄存器， 设置定时器的模式、计数周 期和计数方式等，以达到所 需的计时或计数效果。
单片机实验五_定时计数器应用
单片机实验五_定时计数器应用实验五定时计数器应用一、实验目的:1、单片机系统中,可以用软件或硬件定时，当定时时间较长，定时准确率要求较高时，应采用硬件定时。
MCS—51系列单片机中有2个16位的可编程定时/计数器T0和T1，通过本实验要求掌握T0、T1的初始化编程和应用。
2、学会应用烧录软件XLISP和keil-uvision2集成调试软件进行实验。
掌握实验的步骤并能得到正确的实验结果。
二、实验内容1、定时计数器应用：8只LED呈流水灯显示，用定时计数器定时，使流水灯的间隔时间为1S。
用定时计数器0实现定时1S，采用软硬件结合方式：T0方式0，定时50ms，循环程序20次。
2、数码管显示：要求数码管显示0-9，间隔时间0.5S，采用定时计数器T1实现。
3、思考题：用定时计数器T0和T1级联定时3S。
三、实验步骤1、硬件连接(1)使用USB线(电源)和串口线(通信),将XL2000综合仿真仪与微型计算机连接起来; CPU选用AT89S51，采用程序直接写入方式;将JP17的开关（编程仿真模式）置为弹起状态,选择编程模式;(2)定时计数器应用：使用8P的连接线将CPU的P0口与JP32（8个发光二极管）相连。
(3)数码管显示：P1口接数码管（JP19）。
2、软件设计(1) Kiel软件操作同实验一：建立工程并存储、选择芯片89C51、新建文件输入程序并保存，将文件加入到工程中。
(2)修改属性：如右图,点击工程下拉菜单中的”目标’目标1’属性”; 单击”目标”,输入仿真器的频率12(MHz);选择“输出”菜单中的”生成HEX文件”,以便汇编后产生HEX代码,供编程器使用;3、将程序写入AT89C51：双击桌面XLISP启动程序，出现下面界面。
（1）选择操作/检测编程器点击。
在上图7窗口中出现编程器检测OK！说明系统已经连接完好，可以下一步实验，否则需要检查出错的原因并改正；（2）点击擦除图标，将CPU中的原有程序擦除；（3）点击打开图标，找到Kiel编译后需要执行的程序（HEX文件），点击；在XLISP的文件程序区可见到要执行的程序；（4）点击写入框，在程序写入结束后即可观察运行的结果。
定时器计数器定时功能的应用实验总结
定时器计数器定时功能的应用实验总结
定时器和计数器在很多应用中都有着重要的作用，尤其是在嵌入式系统和自动控制领域。
下面是一个关于定时器计数器定时功能应用的实验总结：
1. 实验目的：
了解定时器和计数器的基本工作原理，掌握定时功能的应用。
2. 实验器材：
单片机开发板、LED灯、Jumper线、电源等。
3. 实验步骤：
a. 将LED灯连接到开发板的一个GPIO口，设置为输出模式。
b. 初始化定时器和计数器，设置定时时间和计数器值。
c. 启动定时器，并在定时器中断处理函数中将LED灯的状态翻转。
d. 在主循环中等待定时时间到达。
4. 实验结果：
定时器定时时间到达时，LED灯会翻转一次。
5. 实验总结：
定时器和计数器的应用可以实现一些精确的定时操作，比如控制设备的定时开关、定时采集数据等。
在实际应用中，还可以根据需要设置不同的定时时长和计数器初值，实现更多功能。
需要注意的是，在实际应用中，要根据具体情况合理选择定时器和计数器的参数，以保证定时功能的准确性和稳定性。
另外，在使用定时器定时功能时，也要考虑对系统资源的合理利用，避免造成系统负荷过重。
单片机应用技术教学课件模块五定时器 计数器应用
脉宽调制调速电路原理图
二、软件设计
本任务主要实现脉宽调制调速，采用外部中断的方式检测 换挡按键，定时中断的方式用固定定时和软件计数实现脉宽 控制，因此主程序只需要完成对外部中断和定时中断的初始 化设置，主程序的流程图如图所示。
采用定时中断时，定时的任务是由定时器硬件单独完成的 ，而单片机就可以正常地执行其他程序，只有当定时时间到 了，才中断正在执行的程序，转去执行中断服务程序，中断 服务程序执行完成后，自动回到断点，继续执行被中断的程 序。
相关知识 一、定时器/计数器简介
在8051系列单片机中有两个可编程的定时器/计 数器，分别叫T0和T1。在8052系列单片机中，除 了上述两个定时器/计数器外，还有一个定时器/计 数器T2，它的功能更强大一些。它们既可以编程 作为定时模式，也可以编程作为计数器使用。T2 和T1还可以作为串口的波特率发生器。
定时器/计数器实质上就是一个加1计数器，而且定时器也 是以计数方式工作，只是它对固定频率的脉冲计数，由于脉 冲周期固定，因此由计数值可以计算出定时时间。
当定时器/计数器工作于定时器方式时，它对具有固定时 间间隔的内部机器周期进行计数，每个机器周期使寄存器的 值加1。
定时器/计数器的工作方式是由特殊功能寄存器TMOD控 制的。定时器/计数器与TMOD和TCON的工作关系如图所示 ，图中TMOD 控制定时器/计数器的工作方式，TCON控制定 时器/计数器的启动、停止，当计数溢出时，启动中断。通过 TMOD 和TCON两个寄存器的设置，实现其对定时器/计数器 的控制。图中以T0为例，T1与T0的工作控制方式相同。
阀门延时控制系统框图
系统的结构非常简单，但本任务功能的关键是要实现精确 定时3 s。要完成3 s的定时，可以采用循环指令延时的方式， 但在这种方案中，单片机在定时期间，不能进行其他操作， 利用率极低；也可以采用依靠执行其他任务来达到延时的方 式，但这种方案中，执行任务的耗时与期望定时的时间不尽 相同，因此不能实现精确定时。为了解决精确定时与执行其 他任务之间的矛盾，常采用单片机“定时器/计数器”定时中 断的方式来实现精确定时。
单片机定时器计数器的应用(附图)
定时器的应用一、普通模式和CTC模式1、利用T/C0的普通模式，从PA0引脚输出一个频率为10KHz的方波。
（假设系统时钟为4MHZ）设计思路：10KHz的周期为100us，故需要定时的时间为50 us，即每50 us进入溢出中断，对PA0取反一次。
时钟源取系统时钟的8分频，f=4MHZ/8=500KHZ，T时钟源=2us，所以计数的次数n=50us/2us=25，根据普通模式的特点，计数的初值N=256-25=231。
#include <mega16.h>interrupt [10] void tim0_isr(void){TCNT0=231;PORTA.0=~PORTA.0;}void main(void){DDRA.0=1;PORTA.0=0;TCNT0=231;TCCR0=0B00000010;TIMSK=0X01;SREG.7=1;while(1);}2、利用T/C0的CTC模式，从PA0引脚输出一个频率为10KHz的方波。
（假设系统时钟为4MHZ）设计思路：同上，计数的次数n=50us/2us=25，根据CTC模式计数的特点（从0开始计到OCR0，然后进入匹配中断），OCR0的值N=n=25，且不会被改变，无需重装。
#include <mega16.h>interrupt [20] void tim0_isr(void){PORTA.0=~PORTA.0; //OCR0的值没必要重装}void main(void){DDRA.0=1;PORTA.0=0;OCR0=25;TCCR0=0B00001010;TIMSK=0X02;SREG.7=1;while(1);}3、利用T/C0的CTC模式，从OC0引脚输出一个频率为10KHz的方波。
（假设系统时钟为4MHZ）设计思路：根据CTC的特点和题意，得：f OC0=f clki/o/(2N(1+0CR0))=4M/(2N(1+OCR0))=10K，取N=1，OCR0=199。
《单片机原理及应用》第5章 定时器及应用
计数工作方式
通过引脚T0（P3.4）和T1(P3.5）对外部脉冲信号计数。 当输入脉冲信号产生由1至0的下降沿时定时器的值加1。 CPU检测一个1至0的跳变需要两个机器周期，故最高计 数频率为振荡频率的1/24。 为了确保某个电平在变化之前被采样一次，要求电平保持 时间至少是一个完整的机器周期。 对输入脉冲信号的基本要求如图5-2所示。
外部事件
计数电路 时间单位脉冲 单片机 计数完成信号
5.2 89C51定时器概述
• 89C51有两个16位的定时器/计数器，即定时器0（T0）和 定时器1（T1）。它们实际上都是16位加1计数器。 • T0由两个8位特殊功能寄存器TH0和TL0构成；T1由TH1 和TL1构成。
• 每个定时器都可由软件设置为定时工作方式或计数工作方
• 例：当P3.4引脚上的电平发生负跳变时，从P1.0输出一个 500μs的同步脉冲。请编程序实现该功能。查询方式， fosc=6MHz。
解：（1）模式选择 选T0为模式2，外部事件计数方式。当P3.4引脚上的电平发生 负跳变时，T0计数器加1，溢出标志TF0置1；然后改变T0为 500μs定时工作方式，并使P1.0输出由1变为0。T0定时到产生 溢出，使P1.0输出恢复高电平，T0又恢复外部事件计数方式。
T0的低5位：01100B=0CH即(TL0)=0CH T0的高8位：11110000B=F0H即(TH0)=F0H
（2）计算最大定时时间T
T0的最大定时时间对应于初值为0. 则：T=213×1/6 × 10-6×12=16.384ms
例2：利用T0的工作模式0产生1ms定时，在P1.0引脚输出 周期为2ms的方波。设单片机晶振频率fosc=12MHz。编 程实现其功能。 解：要在P1.0引脚输出周期为2ms的方波，只要使P1.0每隔 1ms取反一次即可。 （1）选择工作模式 T0的模式字为TMOD=00H，即 M1M0=00，C/T=0，GATE=0，其余位为0。 （2）计算1ms定时时T0的初值
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《单片机应用技术》课程单元5教学设计
单元标题：定时器/计数器综合应用
单元教学学时8
在整体设计中的位
置
第5次
授课班级计控
151、
物联
151、
物联
152
上
课
时
间
周月日第节
至
周月日第节
上课
地点
教学目标
能力目标知识目标素质目标
1.能完成单片机的定时器/计数器相
关电路的设计；
2.能应用C语言程序完成单片机定时
器初始化及相关编程控制，实现对定
时器应用于相关电路的设计、运行及
调试。
1.知道定时器/计数
器的基本工作原理；
2.知道定时器/计数
器的基本结构及相关
寄存器的设置；
3.会C语言关于定时
器的相关编程；
4.会利用单片机的定
时器/计数器实现定
时和计数功能。
1.具有对新知识、
新技术的学习能
力；
2.具有决策能力，
能记录、收集、处
理、保存各类专业
技术的信息资料；
3.具有科学的创
新精神、决策能力
和执行能力。
能力训练任务任务一：生产线自动打包系统
使用单片机控制系统，通过光电传感器对传送带上的零件进行统计，当计数每到100个零件时，由单片机发出控制信号，对上述100个零件进行打包处理；
任务二：霓虹灯控制系统
由P1口输出控制8个LED（模拟霓虹灯）的亮灭。
逐个点亮1s后熄灭；然后间隔闪烁3次；循环上述过程（晶振频率为6MHz ）。
任务三：电子钟设计与实现
设计一个电子时钟。
要求电子时钟显示的格式为：XX XX XX由左向右分别为：时、分、秒。
单元教学进度
步骤
教学内容及能力/知识目
标教师活动学生活动
时间
（分
钟）
1
（生产线自动打包系统）教学内容：
使用单片机控制系统，通过光
电传感器对传送带上的零件进行
统计，当计数每到100个零件时，
由单片机发出控制信号，对上述
100个零件进行打包处理；
能力目标：
1.能完成单片机的定时器/计数器
相关电路的设计；
2.能应用C语言程序完成单片机定
时器初始化及相关编程控制，实现
对定时器应用于相关电路的设计、
运行及调试。
知识目标：
1.知道定时器/计数器的基本工作
原理和基本结构；
2.会利用定时器/计数器实现生产
线自动打包系统的设计；
3.会制作生产线自动打包系统电
路。
1.演示任务的操作
过程
1.完成任务的软
硬件设计
120
2.讨论定时器/计
数器的基本结构，
并完成生产线自动
打包系统的焊接演
示
2.完成生产线自
动打包系统的制
作
2
（霓虹灯控制系统）教学内容：
由P1口输出控制8个LED（模
拟霓虹灯）的亮灭。
逐个点亮
1s后熄灭；然后间隔闪烁3次；
循环上述过程（晶振频率为
6MHz ）。
能力目标：
1.能完成单片机的定时器/计数器
1.演示任务的操作
工程
1.完成软硬件设
计120
相关电路的设计；
2.能应用C语言程序完成单片机定时器初始化及相关编程控制，实现对定时器应用于相关电路的设计、运行及调试。
知识目标：
1. 知道定时器/计数器的工作方式及相关寄存器的设置；
2.会C语言关于定时器的相关编程；
3.会利用单片机的定时器/计数器实现定时和计数功能。
4.会利用定时器/计数器实现霓虹灯控制和制作。
2.在万能板上演示
霓虹灯控制系统电
路焊接过程
2.完成霓虹灯控
制系统电路的焊
接，并调试程序
3
（电子钟设计与实现）教学内容：
设计一个电子时钟。
要求电子
时钟显示的格式为：XX XX XX
由左向右分别为：时、分、秒。
能力目标：
1.能完成单片机的定时器/计数器
相关电路的设计；
2.能应用C语言程序完成单片机定
时器初始化及相关编程控制，实现
对定时器应用于相关电路的设计、
运行及调试。
知识目标：
1.会使用芯片74LS245；
2.会C语言关于定时器的相关编
程；
3.会利用单片机的定时器/计数器
实现定时和计数功能。
4.会利用定时器/计数器实现电子
钟控制和制作。
1.演示任务的操作
工程
1.完成软硬件设
计
120
2.在万能板上演示
电子钟系统电路焊
接过程
2.完成电子钟系
统电路的焊接，
并调试程序
作业请完成用定时器/计数器实现0-59秒数码显示的电路和C语言程序设计。