定时器计数器

单片机作业

1

定

时

器

计

数

器

的

应

用

探测一班

1011020119

李赛

单片机作业

2

定时器计数器的应用系统设计

一． 系统分析

设计一个简单的单片机应用系统，要求如下：晶振为12MHZ，使用定时器计数器1（T1）作为延时控制，利用I/O端口P0点亮三只灯，三只灯（如P0.0、P0.1、P0.2）交替闪烁，间隔1s。

二． 系统功能框图设计

晶振

单

片

机

P0.0灯

P0.1灯

复位 P0.2灯

定时计数器

三．系统硬件设计

单片机AT89C51 瓷片电容CAP30PF 电阻RES 晶振CRYSTAL

12MHZ 按钮BUTTON

电解电容CAP-ELEC 发光二级管LED-BIBY 发光二级管LED-BIGY 发光二级管LED-BIRG 单片机作业

3

四．系统软件、原理图设计

该系统的原理图如图1所示

图1系统的原理图

五．程序流程图设计 单片机作业

4 开始

定时/计数器初始值设置

P0.0清0、P0.1置1、P0.2置1

启动定时/计数器1

定时/计数器是否延时25ms？

启动定时/计数器重新赋值

是否循环40次（延时1s）?

P0.0、P0.1取反

定时/计数器是否延时25ms？

启动定时/计数器重新赋值

是否循环80次（延时1s）?

P0.1、P0.2取反

N

N 定时/计数器是否延时25ms？

启动定时/计数器重新赋值

是否循环120次（延时1s）?

P0.0、P0.2取反

重新计循环次数

N N N

` N

Y

Y

Y

Y

Y

单片机作业

5 六.系统的程序设计

汇编程序：

ORG 0000H

LJMP MAIN

ORG 0100H

MAIN: MOV SP,#60H ；初始化堆栈

1. 计数概念的引入

从选票的统计谈起：画“正”。这就是计数，生活中计数的例程处处可见。例：录音机上的计数器、家里面用的电度表、汽车上的里程表等等，再举一个工业生产中的例程，线缆行业在电线生产出来之后要计米，也就是测量长度，怎么测法呢？用尺量？不现实，太长不说，要一边做一边量呢，怎么办呢？行业中有很巧妙的办法，用一个周长是1米的轮子，将电缆绕在上面一周，由线带轮转，这样轮转一周不就是线长1米嘛，所以只要记下轮转了多少圈，就能知道走过的线有多长了。

2、计数器的容量

从一个生活中的例程看起：一个水盆在水龙头下，水龙没关紧，水一滴滴地滴入盆中。水滴持续落下，盆的容量是有限的，过一段时间之后，水就会逐渐变满。录音机上的计数器最多只计到999….那么单片机中的计数器有多大的容量呢？8031单片机中有两个计数器，分别称之为T0和T1，这两个计数器分别是由两个8位的RAM单元组成的，即每个计数器都是16位的计数器，最大的计数量是65536。

3、定时

8031中的计数器除了能作为计数之用外，还能用作时钟，时钟的用途当然很大，如打铃器，电视机定时关机，空调定时开关等等，那么计数器是如何作为定时器来用的呢？

一个闹钟，我将它定时在1个小时后闹响，换言之，也能说是秒针走了（3600）次，所以时间就转化为秒针走的次数的，也就是计数的次数了，可见，计数的次数和时间之间的确十分相关。那么它们的关系是什么呢？那就是秒针每一次走动的时间正好是1秒。

结论：只要计数脉冲的间隔相等，则计数值就代表了时间的流逝。由此，单片机中的定时器和计数器是一个东西，只不过计数器是记录的外界发生的事情，而定时器则是由单片机供给一个非常稳定的计数源。那么供给组定时器的是计数源是什么呢？看图1，原来就是由单片机的晶体震荡器经过12分频后获得的一个脉冲源。晶体震荡器的频率当然很准，所以这个计数脉冲的时间间隔也很准。问题：一个12M的晶体震荡器，它供给给计数器的脉冲时间间隔是多少呢？当然这很不难，就是12M/12等于1M，也就是1个微秒。结论：计数脉冲的间隔与晶体震荡器有关，12M的晶体震荡器，计数脉冲的间隔是1微秒。 4、溢出

PLC程序中定时器和计数器的配合使用

实际使用中，定时器和计数器，常常有“强强联合”形式的搭配性使用。

一、定时器

1、定时器是位/字复合元件，可以有三个属性：

1）有线圈/触点元件，当满足线圈的驱动（时间）条件时，触点动作；

2）具有时间控制条件，当线圈被驱动时，触点并不是实时做出动作反应，而是当线圈被驱动时间达到预置时间后，触点才做出动作；

3）具有数值/数据处理功能，同时又是“字元件”。

2、可以用两种方法对定时时间进行设置：

1）直接用数字指定。FX编程器用10进制数据指定，如K50，对于100ms定时器来讲，延时5秒动作。为5秒定时器。对LS编程器，可用10制数或16进制数设定，如50（或h32），对于100ms定时器来讲，延时5秒动作；

2）以数据寄存器D设定定时时间，即定时器的动作时间为D内的寄存数值。

3、由定时器构成的时间控制程序电路：

LS编程器中的定时器有多种类型，但FX编程器中的定时器只有“得电延时输出”定时器一种，可以通过编写相应程序电路来实现“另一类型”的定时功能。图1程序电路中，利用M0和T1配合，实现了单稳态输出——断开延时定时器功能，X1接通后，Y0输出；X1断开后，Y0延时10秒才断开；T2、T3、Y2电路则构成了双延时定时器，X4接通时，Y2延时2秒输出；X4断开时，Y2延时3秒断开；Y3延时输出的定时时间，是由T4定时器决定的，T4的定时时间是同D1数据寄存器间接指定的。当X2接通时，T4定时值被设定为10秒；当X3接通时，T4定时值则被设定为20秒。XO提供定时值的清零/复位操作。

单个定时器的定时值由最大设定值所限定（0.1∽3276.7s），换言之，其延时动作时间不能超过1小时。如欲延长定时时间，可以如常规继电控制线路一样，将多只定时器“级联”，总定时值系多只定时器的定时值相加，以扩展定时时间。更好的办法，是常将定时器和计数器配合使用，其定时时间，即变为定时器的定时器和计数器的计数值相乘，更大大拓展了定时范围，甚至可以以月或年为单位进行定时控制。 需要说明的是：各种品牌的PLC，一般都有“时钟继电器”——属于特殊辅助继电器的类别，FX系列编程器有M8011-M8014的10ms、100ms、1s、1min时钟继电器四种，相当于“方便定时器”了。其线圈是被系统驱动的，我们只要根据控制要求，取其触点信号使用就是了。可以方便编写年、月、日、时、分、秒的设备运行时间累计、指示灯烁报警信号输出等程序。

本科学生综合性实验报告

学号 姓名

学院 物电学院 专业、班级 10应电A班

实验课程名称 微机原理与接口技术实验

教师及职称

开课学期 2012 至 2013 学年 1 学期

填报时间 2012 年 9 月 17 日

云南师范大学教务处编印 一、实验设计方案

实验序号 实验名称 可编程定时器/计数器

实验时间 2012.9.17 实验室 同析3.319

1．实验目的

掌握8253的基本工作原理和编程方法，用示波器观察不同方式下的波形图。

2． 实验原理、实验流程或装置示意图

（1）、按下图虚线连接电路图，将计数器0设置为方式0，计数器初值为N，用手动逐个输入当脉冲，编程使计数器值在屏幕上显示，并同时用逻辑笔观察OUTO电平变化。

（2）

（2）、按下图连接电路图，将计数器0、计数器1分别设置为方式3，计数初值为1000。用逻辑笔观察OUT1输出电平的变化。

3．实验设备及材料

通用微机原理接口实验系统 电脑 导线 二、实验报告

4．实验方法步骤及注意事项

在实验过程中应保持硬件与计算机的连接才可以正确进行实验，电路连接时要正确连接。

5．实验数据处理方法

观察实验法

6．参考文献

《微机原理与接口技术实验指导书》

《微机原理与接口技术》 第三版 电子工业出版社； 1．实验现象与结果

实验编程如下：

;*************************;

;* 8253方式0计数器实验 *;

;*************************;

io8253a equ 283h

io8253b equ 280h