（中职）单片机技术应用项目教程项目五任务一电子课件.pptx

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1、（中职）单片机技术应用项目教程项目五任务一电子课件电子技术应用专业单片机应用技术项目五 航标灯海上船只航行时，需要航标灯的指引，本项目是制作一个航标灯，要求航标灯能按照一定规律闪烁。通过本项目的学习，了解定时/计数器和外中断的结构和工作原理，掌握定时器中断和外中断的编程方法。项目描述制作一个秒闪航标灯，要求航标灯（用LED模拟）每秒钟闪烁一次。任务一制作四按键密码锁1.知识目标（1）了解定时/计数器的基本结构（2）了解定时/计数器的工作原理2.技能目标（1）能熟练编写定时/计数器初始化程序（2）能熟练编写定时/计数器中断服务函数知识目标任务实施一、认识定时/计数器1.计数单片机内部有T0和T1

2、两个计数器，分别由两个8位寄存器构成，T0由TH0和TL0两个8位特殊功能寄存器构成，T1由TH1和TL1构成，T0和T1都是16位的计数器，其计数范围为065535，51单片机的计数器采用的加1计数，当计满65536个数后，会产生计数溢出中断，通知单片机完成相应的工作。如图5-3所示。2.定时51单片机内部计数器经常被用作定时器来使用，如图5-4所示。单片机内部有一个时钟振荡器，它可以产生时钟脉冲信号，假设其频率为12MHz，经过12分频以后，就可以得到频率为1MHz的信号，即每个脉冲的周期为1s，计数器对此脉冲进行计数，当计满65536个脉冲时，共需要65536s=65.536ms，也就是

3、说其最长定时时间为65.536ms，通过设定初值，就可以得到某一定时时间。定时时间到达规定时间时，同样也会产生计数溢出中断，通知单片机完成相应的任务。一、认识定时/计数器二、定时/计数器的结构定时器/计数器T0、T1的逻辑结构如图5-5所示。定时器/计数器T0由特殊功能寄存器TH0、TL0构成，定时器/计数器T1由特殊功能寄存器TH1、TL1构成，两个8位计数器构成1个16位计数器，两者均为加1计数器。三、定时/计数器的控制定时/计数器必须在方式控制寄存器和控制寄存器的控制下才能正常工作，因此必须掌握TMOD和TCON的设置方法。1.TMOD(定时/计数器方式控制寄存器)TMOD用于控制T0和

4、T1的工作方式，低4位用于控制T0，高4位用于控制T1，8位格式如图5-6所示，TMOD特殊功能寄存器的地址为89H。TMOD各位的控制功能说明如下：（1）M0、M1：工作方式控制位。M0、M1共有4种工作方式，其对应关系如表5-1所示。三、定时/计数器的控制M1M0工作方式计数器功能00方式013位计数器01方式116位计数器10方式2自动重装初值的8位计数器11方式3T0：分为两个8位独立计数器；T1：停止计数（2）C/：定时/计数器模式控制选择位。C/0时为定时器工作方式，C/1时为计数器工作方式，计数器对外部输入引脚P3.4或P3.5的外部脉冲负跳变（也称负跳沿）进行计数。（3）GAT

5、E:门控位。GATE0时，仅由控制寄存器TCON的运行控制位TR0或TR1为“1”来启动定时器/计数器的运行；GATE1时，由控制寄存器TCON的运行控制位TR0或TR1为“1”，和外中断引脚P3.2、P3.3上的高电平共同来启动定时器/计数器。三、定时/计数器的控制2.TCON(定时/计数器控制寄存器)TCON是一个8位特殊功能寄存器，其地址为88H，TCON的主要功能是接收各种中断送来的中断请求信号，同时也对定时/计数器进行启动和停止控制，这里主要用到TCON的高4位，高4位用于控制定时/计数器的启动和中断申请，低4位与外部中断有关，这里不做介绍。如表5-2所示。TF1TR1TF0TR0（

6、1）TR0和TR1:分别是定时/计数器T0和T1的启动控制位。编程时将该位设置为“1”，表示启动该定时/计数器工作，若设置为“0”表示停止该定时/计数器工作。（2）TF0和TF1：分别是定时/计数器T0和T1溢出标志位。当定时/计数器产生溢出时，会将此位置为“1”，表示该定时/计数器有中断请求。注意：用户只能查询TF0和TF1的状态，其状态是由硬件自动写入的，不能使用编程的方法对其进行写操作。三、定时/计数器的控制定时器/计数器T0和T1是在TMOD和TCON的联合控制下进行定时或计数工作的，其输入时钟和控制逻辑可用图5-7综合表示。四、定时/计数器的工作方式1工作方式0当M1、M0为“00”

7、时，定时器/计数器处于方式0工作状态。如图5-8所示为定时/计数器T0的等效框图（以T0为例）。方式0时，定时器/计数器被设置为一个13位的计数器，这13位由TH0的高8位和TL0中的低5位组成，其中TL0中的高3位不用。TL0低5位溢出则向TH0进位，TH0计数溢出则置位TCON中的溢出标志位TF0或TF1。四、定时/计数器的工作方式2工作方式1当M1、M0为“01”时，定时器/计数器工作于方式1，这时定时器/计数器被设置为一个16位加1计数器，该计数器由高8位TH和低8位TL组成，其定时时间为：T=（65536T0初值）机器周期。定时器/计数器在方式1下的工作情况与在方式0下时的基本相同，

8、差别只是计数器的位数不同，这里不再赘述。注意：方式0与方式1中，计数溢出后，若要重新开始计数，需要使用软件编程的方法对TH与TL的初值进行重装操作。【调试经验】在方式1下，若石英晶体为12MHz，则一个机器周期时间为1212MHz=1s，其最长定时时间为216s=65536s，若要取得ts的定时，需要对TH0和TL0做如下设置：TL0=(65536-t)%256TH0=(65536-t)/256C51编程如下：TL0=-t%256TH0=-t/256四、定时/计数器的工作方式3工作方式2当M1、M0为“10”时，定时器/计数器处于工作方式2，这时定时器/计数器的等效框图如图5-9所示（以T0为

9、例）。定时器/计数器方式2为自动恢复初值的8位定时器/计数器。TL0与TH0同时存放时间常数初值，当TL0计数溢出时，首先将TF0置“1”，然后自动将TH0中预存的初值送至TL0，使TL0从初值开始重新计数。这种工作方式省去了用户软件重装初值的程序，可以更加精确的确定定时时间。五、定时/计数程序的编写方法1.初始化程序的编写方法基本步骤如下：（1）设置工作方式(TMOD=?)（2）设置时间常数（定时器工作方式）或计数值（计数器工作方式）TH0、TL0(或TH1、TL1)（3）开总中断（EA=1）（4）开定时/计数中断（ET0=1或ET1=1）（5）启动定时/计数器工作（TR0=1或TR1=1）

10、2.中断服务函数的编写方法程序举例：定时器0中断服务函数每20ms产生一次中断/*-定时器0中断服务函数-*/timer0()interrupt1using0/interrupt1定时器0中断,using0采用内部寄存器组R0TH0=-20000/256;/重装定时器时间常数初值TL0=-20000%256;活动一：识读电路图任务一制作秒闪航标灯活动二：绘制程序流程图任务一制作四按键密码锁编程思路：使用定时器0中断，编写一个定时器中断服务函数，每20ms中断一次，设置一个全局变量counter，用来记录中断的次数，每中断一次就加1，当中断次数达50次以后（20ms*50=1000ms=1s）,定时时间就到1秒了，此时将LED1所在的端口取反，发光二极管LED1就可以每秒闪烁一次了。活动二：绘制程序流程图任务一制作四按键密码锁活动三：利用KeilC51软件编写程序活动四：使用Proteus软件仿真，调试程序活动五：将程序下载到单片机中，验证其实际功能任务一制作四按键密码锁【任务拓展】【任务拓展】修改航标灯闪烁的频率：要求亮2秒，灭1秒。根据要求，绘制电路原理图、仿真电路图和程序流程图，用Keil编写C源程序，并用Proteus进行仿真调试。任务一制作四按键密码锁感谢聆听感谢聆听