51单片机实验03-单片机定时/计数器实验

目录

一、实验目的

二、实验说明

1、51单片机有两个16位内部计数器/定时器(C/T, Counter/Timer)。

2、模式寄存器TMOD

1) M1M0工作模式控制位;

2) C/T定时器或计数器选择位:

3)GATE定时器/计数器运行门控位:

3、控制寄存器TCON

4、定时器T0的应用

5、定时器T0工作于模式1时初值的计算示例

三、电路原理图

四,前期知识 

1,实现小灯隔一秒亮起

1)效果

2)代码 

五、实验内容

1、数码管要求:

2、倒计时要求:

 1)效果

 2)代码


一、实验目的


1.学习51单片机内部定时/计数器的使用和编程方法;
2.掌握单片机控制数码管进行数字和字母显示的方法。

二、实验说明


1、51单片机有两个16位内部计数器/定时器(C/T, Counter/Timer)。

若是对内部晶振驱动时钟进行计数,则是定时器;若是对8051的输入引脚的脉冲信号进行计数,则它是计数器。定时器实际上也是工作在计数方式下,只不过是对固定频率的脉冲计数。由于脉冲周期固定,则由计数值可以计算出相应时间,即定时功能。
定时器有关的寄存器有模式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。TMOD用于设置定时器/计数器的工作模式0-3,并确定用于定时还是用于计数。TCON主要功能是为定时器在溢出时设定标志位,并控制定时器的运行或停止等。


2、模式寄存器TMOD

1) M1M0工作模式控制位;


2) C/T定时器或计数器选择位:


       C/T=1时,为计数器;  C/T =0时,为定时器。


3)GATE定时器/计数器运行门控位:


  当GATE=1时, C/T的启动受双重控制,即要求INT0 (或INT1)引脚为高电平且TR0(或TR1 )置 1 时, 相应的C/T才被选通工作。
若GATE=0, C/T的启动仅受TR0 (或 TR1)控制,即置1, C/T就被选通, 而不管 INT0 (或 INT1)的电平是高还是低。 


3、控制寄存器TCON

TF0、TF1分别是定时器/计数器T0、 T1 的溢出中断标志位, 加法计数器溢出时置1, 申请中断, 在中断响应后自动复0。TF产生的中断申请是否被接受, 还需要由中断是否开放来决定。TR1、TR0 分别是定时器/计数器T1、T0的运行控制位,通过软件置1 后, 定时器/计数器才开始工作,在系统复位时被清0。


4、定时器T0的应用


在使用51系列单片机的C/T前,应对它进行编程初始化,主要是对TCON和TMOD编程,还需要计算和装载C/T的计数初值。
一般地,定时器T0的使用需完成以下4个步骤:


第一步:设置特殊功能寄存器TMOD,配置好工作模式;
第二步:设置计数寄存器TH0和TL0的初值;
第三步:设置TCON,通过TR0置1来让定时器开始计数;
第四步:判断TCON寄存器的TF0位,监测定时器溢出情况。


5、定时器T0工作于模式1时初值的计算示例


写程序之前,要先学会计算如何用定时器定时时间。假如定时20ms:
对于标准架构下的51单片机,晶振是11.0592M时,则时钟周期就是(1/11059200)s,机器周期是(12/11059200)s。
现需要定时20ms,也就是0.02 秒。假设要经过x个机器周期得到0.02 秒,下面来具体计算一下:
 x*12/11059200=0.02,得到 x= 18432。16 位定时器的溢出值是65536(因65535 再加1才是溢出),于是我们就可以这样操作,先给TH0 和TL0一个初始值,让它们经过18432个机器周期后刚好达到65536,也就是溢出,溢出后可以通过检测TF0的值得知,就刚好是0.02秒。
那么初值y = 65536-18432=47104,转成十六进制就是0xB800,也就是 TH0 = 0xB8,TL0 = 0x00。

三、电路原理图

四,前期知识 

1,实现小灯隔一秒亮起

1)效果

使用定时器让小灯隔一秒亮起

从上面可以看到,小灯在奇数秒亮起来,偶数秒暗下去,其实就是小灯的一亮一灭都各花费一秒钟时间的原因。

2)代码 

#include<reg52.h>  // 头文件,包含有众多寄存器的地址
sbit led=P0^0;
sbit addr0=P1^0;
sbit addr1=P1^1;
sbit addr2=P1^2;
sbit addr3=P1^3;
sbit enled=P1^4;
void main(){ unsigned  char count=0;  // 统计溢出次数
enled=0;
addr3=1;
addr2=1;
addr1=1;
addr0=0;
TMOD=0x01;
TH0=0xB8;
TL0=0x00;
TR0=1;
while(1){if(TF0==1){TF0=0;TH0=0xB8;TL0=0x00;  count++;if(count==50){count=0;led=~led;}}
}
}

五、实验内容


利用定时器T0产生定时时钟,由P0口控制数码管的七个段abcdefg和小数点dp,完成10秒倒计时显示。

具体要求如下:


1、数码管要求:

学号末位是1-6的分别控制数码管LEDDS1-LEDS6, 学号末位是7、8、9、0的分别控制数码管LEDDS1-LEDS4;

(我学号为4,所以使用的是100,如果是1的就用001)

addr2=1;    // 控制数码管leds4
addr1=0;
addr0=0;


2、倒计时要求:


从本人学号的末位数开始,例如学号2132331131的末位是1,则需完成1-0-9-8-7-6-5-4-3-2并循环的倒计时。

例如我的学号是4,那么leds4这只数码管就需要显示:4-3-2-1-0-9-8-7-6-5

 1)效果

使用数码管从学号开始倒计时,并一直循环

2)代码

#include<reg52.h>  // 头文件,包含有众多寄存器的地址
//sbit led=P0^0;
sbit addr0=P1^0;
sbit addr1=P1^1;
sbit addr2=P1^2;
sbit addr3=P1^3;	     
sbit enled=P1^4; 
unsigned  char  code ledChar[]={
0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,
0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E
};
void main(){  
unsigned char i=0;
unsigned char count=0;
unsigned char xuehao=4;	    // 如果想要从其它数字开始,就修改这里
unsigned char j=0;	// 用于后几位数字
enled=0;
addr3=1;
addr2=1;    // 控制数码管leds4	,如果要修改成控制leds6,则addr2=1,addr1=1;0
addr1=0;
addr0=0;
TMOD=0x01;
TH0=0xB8;
TL0=0x00;
TR0=1;
while(1){if(TF0==1){TF0=0;  TH0=0xB8;TL0=0x00;count++;if(count==50){count=0;if(i<=xuehao){P0=ledChar[xuehao-i];	 }   // 4-3-2-1-0else if(i>xuehao){	 // 学号4 i=5//9-8-7-6-5P0=ledChar[xuehao+10-i];}i++;	 if(i>10){	  // 10个数字的计数i=0;	 }}}	
} 
}

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