单片机 定时器实验 实验四

实验四    定时器实验

• 实验目的

1、理解单片机内部定时器的工作原理及使用方法；

2、了解单片机定时中断程序的编写和调试方法；

3、掌握定时器的基本使用方法；

• 实验任务

设计一个两位倒计时秒表，可通过按键启动和暂停，计时显示于数码管。

• 实验原理

定时/计数器的实质是加1计数器（16位），由高8位和低8位两个寄存器组成。TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志。

  M1、M0为工作方式选择位 ，用于对T0的四种工作方式，T1的三种工作方式进行选择，选择情况如下 ：

 TF0（1）：定时/计数器T0（1）的溢出标志位，当定时/计数器T1计满时，由硬件使它置位，如中断允许则触发T1中断。进入中断处理后由内部硬件电路自动清除。

TR0（1）：定时/计数器T0（1）的启动位，可由软件置位或清零，当TR0（1）=1时启动；TR0（1）=0时停止。

加1计数器输入的脉冲来源有两个：

一：时钟周期脉冲（晶振经12分频得到）（定时）；

二：T0或T1引脚输入的外部脉冲源）（计数）；

     每来一个脉冲，计数器加1，当加到计数器为全1时，再输入一个脉冲计数器归零（称为溢出），使TCON中TF0或TF1置1，向CPU发出中断请求（定时/计数器中断允许的情况下）。        

溢出时计数值（累计的脉冲数）N =最大计数值（满值）M －初值X;

满值由定时器工作方式决定，如工作方式1时，M= 216。

    定时模式时，定时时间T=N* Tcy（机器周期） 。

1秒定时设计方法：  

假设系统使用的晶振频率为12 MHz，即每个机器周期为1 μS。如使用方式1，则定时时间最长是216×1μS =65536us=65.536 mS<1 S。可设置定时器定时中断时间为50 mS，定时中断20次则可达到1 秒定时时间。

使定时器0方式1定时50 mS，溢出时计数值N=50 mS/1μS=50000，定时器0需要设置的初值为216-50000，即

TL0=(216-50000)%256；TH0=(216-50000)/256；

电路原理图如图4-1所示。

图4-1 实验电路图

注释：上面的原理是课程设计给的模板，不是我写的，仅供参考，如有相同就是参考的，参考书：单片机原理与接口技术实验指导书、单片机原理与接口技术

• 程序流程图

本次的实验流程图，将不同的函数进行划分来绘制程序流程图如图4-2所示。

图4-2 本实验程序流程图

• 实验结果及分析总结

图4-3 本实验绘制的电路图

本次实验，按照实验原理，结合之前的中断实验和数码管显示实验的内容，理解单片机内部定时器的工作原理及使用方法，了解单片机定时中断程序的编写和调试方法，掌握定时器的基本使用方法，在实验的过程中出现的问题是：将单片机的内部中断和外部中断混为一谈，之后将两者的中断原理再进行研究，之后分开进行调用，即实现实验任务的要求。

图 4-4本实验程序截图

• 程序附录

  #include <reg51.h>
  #define uint unsigned int
  #define uchar unsigned char
  #define DUANMA P0
  #define WEI P2
  
  sbit KEY = P3^2; // 按键连接到P3.2
  
  uint addNum;
  uchar secNum = 60;
  uchar code table[] = {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71, 0x00};
  
  void delayms(uint num) {
      uint i, j;
      for (i = num; i > 0; i--)
          for (j = 120; j > 0; j--);
  }
  
  void INIT() {
      TMOD = 0x20; // T1工作在方式2（常用）
      TL1 = TH1 = 256 - 250;
      EA = 1;
      ET1 = 1;
      TR1 = 1;
  }
  
  void startTimer() {
      TR1 = 1; // 启动计时器
  }
  
  void stopTimer() {
      TR1 = 0; // 停止计时器
  }
  
  void checkKey() {
      if (KEY == 0) { // 检测按键是否按下
          delayms(10); // 延时去抖动
          if (KEY == 0) { // 再次检测按键是否按下
              if (TR1 == 0) {
                  startTimer(); // 如果计时器已停止，则启动计时器
              } else {
                  stopTimer(); // 如果计时器正在运行，则停止计时器
              }
              while (KEY == 0); // 等待按键释放
          }
      }
  }
  
  void main() {
      INIT();
  
      while (1) {
          checkKey(); // 检测按键
  
          WEI = 0xfe;
          DUANMA = table[secNum / 10 % 10];
          delayms(10);
          WEI = 0xfd;
          DUANMA = table[secNum % 10];
          delayms(10);
      }
  }
  
  void Timer1() interrupt 3 {
      addNum++;
      if (addNum == 4000) {
          secNum--;
          addNum = 0;
      }
  }

  学习过程中，参考资料网上的，如有侵权删。如有需要自行下载源文件，里面code文件是程序代码，还有一个仿真文件。