C单片机定时器及数码管控制实验报告
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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 年级、专业、班 学号 姓名 成绩 实验项目名称 定时器及数码管控制实验 指导教师 教 师 评 语 该同学是否了解实验仪器原理：A.了解□ B.基本了解□ C.不了解□ 该同学的实验能力： A.强 □ B.中等 □ C.差 □ 该同学的实验是否达到要求 ： A.达到□ B.基本达到□ C.未达到□ 实验报告是否规范： A.规范□ B.基本规范□ C.不规范□ 实验过程是否详细记录： A.详细□ B.一般 □ C.没有 □注：5个A 为优 4个A为良 3个A 为及格 其余为不及格。 教师签名： 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 interrupt m 进行修饰。在 C51 程序设计中，当函数定 义时用了 interrupt m 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 1 LED 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 1 th0=(216-定时时间) / 256 tl0=(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 <> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit led1 = P1^0; sbit dula = P2^6; sbit wela = P2^7; uchar code table[]={ //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}; uchar code Hello[]={ //建一张HELLO数组，元素是H,E,L,L,O字样 0x76,0x79,0x38,0x38,0x3f}; void init();//main()函数初始化的函数的声名 void delayms(uint); //延时函数声名 void display(uchar,uchar,uchar);//数码管显示函数声名 void disHello(); //HELLO显示函数声名 uchar num1,num2,bai,shi,ge; //定义全局变量 int count,temp; void main() { 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); } } void init() //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
