单片机数码管频率计proteus仿真和源程序及ppt教程等

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2016-9-27 12:06 上传

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一、MCS-51单片机定时器／计数器组成：
定时器/计数器0(T0)：16位的加计数器
定时器/计数器1(T1)：16位的加计数器
二、定时器/计数器的功能
对外部输入信号的计数功能。定时器/计数器0(T0）的外来脉冲输入端为P3.4；定时器/计数器1(T1）的外来脉冲输入端为P3.5。
定时功能。定时器/计数器的定时功能也是通过计数实现的，它的计数脉冲是由单片机的片内振荡器输出经12分频后产生的信号，即为对机器周期计数。


在计数工作方式下，计数器的计数值范围是：
          1～8192（2的13方）

当为定时工作方式时，定时时间的计算公式为：
         （ 8192 -计数初值）×晶振周期×12
或     （ 8192 -计数初值）×机器周期
其时间单位与晶振周期或机器周期相同。

如果单片机的晶振选为6.000MHz，则最小定时时间为：
     [8192—（8192—1）]×1/6×10-6×12=2×10-6(s)=2(us)
最长定时时间为：
     (8192—0)×1/6×10-6×12=16384×10-6(s)=16384(us)。


在工作方式1下，计数器的计数值范围是：
          1～65536（2的16方）

当为定时工作方式1时，定时时间的计算公式为：
         （65536—计数初值）× 晶振周期×12
或     （65536—计数初值）× 机器周期
其时间单位与晶振周期或机器周期相同。

如果单片机的晶振选为6.000MHz，则最小定时时间为：
      [65536—（65536—1）]×1/6×10-6×12=2×10-6(s)=2(us)
最长定时时间为：
      (65536—0)×1/6×10-6×12=131072×10-6(s)=131072(us)


方式2与方式0、1的区别：
    工作方式0和工作方式1的最大特点就是计数溢出后，计数器为全0，因而循环定时或循环计数应用时就存在反复设置初值的问题，这给程序设计带来许多不便，同时也会影响计时精度。
    工作方式2就具有自动重装载功能，即自动加载计数初值，所以也有的文献称之为自动重加载工作方式。在这种工作方式中，16位计数器分为两部分，即以TL0为计数器，以TH0作为预置寄存器，初始化时把计数初值分别加载至TL0和TH0中，当计数溢出时，不再象方式0和方式1那样需要“人工干预”，由软件重新赋值，而是由预置寄存器TH以硬件方法自动给计数器TL0重新加载。
      方式2在串口通讯时，常用作波特率发生器。


2.怎样编制计数程序？

  首先必须对定时计数器进行初始化，然后再开启定时或计数。简单的总结一下，定时计数器的初始化包括以下内容。

（1）确定工作方式——对TMOD赋值；
如：任务中的MOV        TMOD,#06H指令，设定T0为计数器工作方式。
（2）预置定时计数器中计数的初值——直接写入TH和TL；
如：任务中的MOV   TH0,#00H  两条指令，设定计数初值。
            MOV          TL0,#00H

（3）根据需要开放定时器/计数器的中断——对IE位赋值；
（4）启动定时器/计数器；
如：任务中的SETB  TR0  指令
初值的计算方法
X=M-计数值
M是定时器的最大计数值。视工作方式不同而不同。

工作方式0： 13位定时/计数方式，因此，最多可以计到2的13次方，也就是8192次。

工作方式1： 16位定时/计数方式，因此，最多可以计到2的16次方，也就是65536次。

工作方式2和工作方式3：都是8位的定时/计数方式，因此，最多可以计到2的8次方，也说是256次。

预置值计算：  用最大计数量减去需要的计数次数即可。
通过上面的任务，我们掌握了计数程序的编制方法，下面我们再看看定时程序怎样编制。
首先我们看一下下面的程序段。
           MOV     TMOD,#01H
        MOV           TL0,#00H  
        MOV     TH0,#4CH  
           SETB          TR0      
以上程序是任务一中的定时程序段，它的初始化过程和计数方式类似。


实例二：利用方式1定时
题目：用定时器T1，使用工作方式1，在单片机的P1.0输出一个周期为2分钟、占空比为1:1的方波信号。
解：周期为2分钟，占空比为1:1的方波信号，只需要利用T1产生定时，每隔1分将P1.0取反即可。
由于定时器定时时间有限，设定T1的定时为50ms，软件计数1200次，可以实现1分钟定时。
编程步骤：
1、计算TMOD的值
　　　　　　　由于：GATE=0；M1、M0=0、1；C/T=0；
　　　　　　　所以：(TMOD）＝10Ｈ
２、计算初值（单片机的振荡频率为12MHZ）
　所需要的机器周期数:
                   n=(50000us/1us)=50000
  计数器的初始值：Ｘ＝65536-50000=15536
            所以：(TH0)=3CH;(TL0)=0B0H


频率计工作原理：
实现的方法：利用T0计数器对从T0输入的脉冲进行计数，利用T1工作于定时。每定时达到1秒钟，取出计数器的值进行显示。由于每秒钟按键的按下次数不超过255次，所以只需要显示TL0的内容即可。
步骤：
由于定时器的最大定时时间不能够达到1秒钟，我们设定T1定时100mS，每10次取一次计数值。
设定TMOD，TH1，TL1的内容，（fosc)=6MHz
      所以：（TMOD）=51H
                  （TH1）=3CH
                  （TL1）=0B0H

本章要求：
了解中断源、中断的功能、中断系统的组成与功能、中断优先权管理、中断响应条件、中断响应过程、中断嵌套等基本概念；
掌握MCS-51单片机的5个中断源；掌握外部中断的触发方式，与的触发方式有边沿方式与电平方式两种；
掌握定时器/计数器的计数脉冲来源，计数脉冲来自内部振荡频率的12分频后的脉冲则称为定时器方式，计数脉冲来自外部引脚则称为计数器方式；
掌握中断请求标志的清除方式，边沿方式下的与、T0、T1的中断请求标志是自动被清除的，而串行口的中断是用户通过软件清除的，电平触发的与还需要硬件的支持才能被清除；
掌握T0与T1的工作方式，以及各种方式的应用；
掌握TCON、SCON、IE、IP、TMOD等特殊功能寄存器的功能与应用；
掌握MCS-51单片机对各中断源的响应条件与过程。


源程序：

1. #include <AT89X52.H>
   
2. unsigned char code dispbit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
   
3. unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
   
4.                                0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40};
   
5. unsigned char dispbuf[8]={0,0,0,0,0,0,10,10};
   
6. unsigned char temp[8];
   
7. unsigned char dispcount;
   
8. unsigned char T0count;
   
9. unsigned char timecount;
   
10. bit flag;
    
11. unsigned long x;
    
12.   
    
13. void main(void)
    
14. {
    
15.   unsigned char i;
    
16.   
    
17.   TMOD=0x15;
    
18.   TH0=0;
    
19.   TL0=0;
    
20.   TH1=(65536-5000)/256;
    
21.   TL1=(65536-5000)%256;
    
22.   TR1=1;
    
23.   TR0=1;
    
24.   ET0=1;
    
25.   ET1=1;
    
26.   EA=1;
    
27.   
    
28.   while(1)
    
29.    {
    
30.      if(flag==1)
    
31.        {
    
32.          flag=0;
    
33.          x=T0count*65536+TH0*256+TL0;
    
34.          for(i=0;i<8;i++)
    
35.            {
    
36.              temp[i]=0;
    
37.            }
    
38.          i=0;
    
39.          while(x/10)
    
40.            {
    
41.              temp[i]=x%10;
    
42.              x=x/10;
    
43.              i++;
    
44.            }
    
45.          temp[i]=x;
    
46.          for(i=0;i<6;i++)
    
47.            {
    
48.              dispbuf[i]=temp[i];
    
49.            }
    
50.          timecount=0;
    
51.          T0count=0;
    
52.          TH0=0;
    
53.          TL0=0;
    
54.          TR0=1;
    
55.        }
    
56.    }
    
57. }
    
58.   
    
59. void t0(void) interrupt 1 using 0
    
60. {
    
61.   T0count++;
    
62. }
    
63.   
    
64. void t1(void) interrupt 3 using 0
    
65. {
    
66.   TH1=(65536-5000)/256;
    
67.   TL1=(65536-5000)%256;
    
68.   timecount++;
    
69.   if(timecount==200)
    
70.     {
    
71.       TR0=0;
    
72.       timecount=0;
    
73.       flag=1;
    
74.     }
    
75.   P2=0xff;
    
76.   P0=dispcode[dispbuf[dispcount]];
    
77.   P2=dispbit[dispcount];
    
78.   dispcount++;
    
79.   if(dispcount==8)
    
80.     {
    
81.       dispcount=0;
    
82.     }
    
83. }

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