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1、任务五 时间间隔为1s的流水灯控制,机电一体化教研室,学习目标,通过单片机控制时间间隔为1S的流水灯系统的制作，了解单片机定时器的结构及定时器的工作方式设定、初始值设置等基本技能。,机电一体化教研室,工作任务,正确组装流水灯控制电路 编写1S精确定时流水灯控制电路程序并完成调试 根据要求修改程序并观察运行结果 完成实训报告,机电一体化教研室,精确定时的流水灯电路,机电一体化教研室,相关知识点：,一、定时器/计数器逻辑结构,机电一体化教研室,T0和T1可编程选择为定时功能与计数功能，二者之间有什么不同？,机电一体化教研室,二、定时器/计数器初始化,一、步骤 1.确定定时/计数器的工作方式-对TM
2、OD寄存器编程。 2.计算定时/计数器中的计数初值，并装载到TH和TL。 3.定时/计数在中断方式工作时，须开CPU中断和源中断-对IE寄存器编程。 4.启动定时/计数器-对TCON中的TR0或TR1编程。,机电一体化教研室,二、过程分析,1.确定定时/计数器的工作方式-对TMOD寄存器编程。,作用：TMOD用来确定两个定时器的工作方式。低半字节设置定时器T0，高半字节设置定时器T1。 字节地址：89H，不可以位寻址。 格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 定时器T1 定时器T0,定时器的方式寄存器TMOD,机电一体
3、化教研室,各位的含义： C/T：功能选择位。0为定时器方式；1为计数器方式。 M1，M0：方式选择位。可以选择为四种工作方式0、1、2、3之1。 四种工作方式的区别后面讲解。,机电一体化教研室,GATE：门控位。 0：只要软件控制位TR0或TR1置1即可启动定时器开始工作； 1：只有INT0或INT1引脚为高电平，且TR0或TR1置1时，才能启动相应的定时器开始工作。,返回,TF0,TH0,TL0,12 分频,OSC,中断,高8位,低5位,控制,+,T0(P3.4),TR0,GATE,INT0 (P3.2),C/T=0,C/T=1,机电一体化教研室,例如：设定时器T0为定时工作方式，要求用软件
4、启动 定时器T0工作，按方式1工作；定时器T1为计数 工作方式，要求软件启动，工作方式为方式2。 则根据TMOD各位的定义可知，其控制字为：,即控制字为61H，其指令形式为： MOV TMOD，#61H TMOD=0X61；,机电一体化教研室,思考： 本次任务中，用定时/计数器T1工作在方式1，定时1S，采用软件启动的方式，请设置TMOD。,0,0,0,1,0,0,0,0,控制字：10H,指令：TMOD=0x10;,机电一体化教研室,注意：TMOD不能进行位寻址，只能用字节指令设置定时器工作方式。复位时，TMOD所有位均清零。,机电一体化教研室,2.计算定时/计数器中的计数初值，并装载到TH和
5、TL。 (1)定时器四种工作方式特点,主要特点： 方式0：13位定时器。 TH0的8位+TL0的低5位 方式1：16位定时器。 TH0的8位+TL0的8位 方式2：能重复置初始值的8位定时器 。 TL0和TH0必须赋相同的值。 方式3：只适用于定时器0，T0被拆成两个独立的8位定时器TL0,TH0。 其中：TL0与方式0、1相同，可定时或计数。用定时器T0的 GATE、C/T、TR0、TF0、T0、和INT0控制。 TH0只可用作简单的内部定时功能。占用T1的控制位TF1、TR1和INT1，启动关闭仅受TR1控制。,机电一体化教研室,定时器的方式0、1示意图,返回,TF0,TH0,TL0,12
6、 分频,OSC,中断,高8位,8位或低5位,控制,+,T0(P3.4),TR0,GATE,INT0 (P3.2),C/T=0,C/T=1,机电一体化教研室,定时器的方式2示意图,TH0,8位,0,溢出,机电一体化教研室,（2）定时器的初始值的计算,设置计数初值 T0、T1是16位加法计数器，分别由两个8位专用寄存器组成，T0由TH0和TL0组成，T1由TH1和TL1组成。TL0、TL1、TH0、TH1的访问地址依次为8AH8DH，每个寄存器均可被单独访问，因此可以被设置为8位、13位或16位计数器使用。 在计数器允许的计数范围内，计数器可以从任何值开始计数，对于加1计数器，当计到最大值时（对于
7、8位计数器，当计数值从255再加1时，计数值变为0），产生溢出。 定时/计数器允许用户编程设定开始计数的数值，称为赋初值。初值不同，则计数器产生溢出时，计数个数也不同。例如：对于8位计数器，当初值设为100时，再加1计数156个，计数器就产生溢出；当初值设为200时，再加1计数56个，计数器产生溢出。,机电一体化教研室,对于不同的工作方式，计数器位数不同，故最大计数值M也不同： 方式0：M=213=8192 方式1：M=216=65536 方式2：M=28=256 方式3：定时器0分为2个8位计数器，每个M均为256。 因为定时/计数器是作加1计数，并在计满溢出时产生中断，因此初值X的计算如下
8、： X = M 计数值 计算出来的结果X转换为16进制数后分别写入TL0（TL1）、TH0（TH1）。 注意！方式0时初始值写入时，对于TL不用的高3位应填入0！,机电一体化教研室,用T1、工作方式0实现1秒延时函数，晶振频率为12MHz。 方式0采用13位计数器，其最大定时时间为：81921s = 8.192ms，可选择定时时间为5ms，再循环200次。 定时时间为5ms，则计数值为5ms/1s =5000，T1的初值为： X = M 计数值= 8192 5000 = 3192 = C78H = 0110001111000B 13位计数器中TL1的高3位未用，填写0，TH1占高8位，所以，X
9、的实际填写值应为： X = 0110001100011000B = 6318H,思考,1.用T1、工作方式0实现1秒延时函数，晶振频率为12MHz，请计算其初值，并加载到TH1和TL1。,机电一体化教研室,用T1、工作方式1实现1秒延时函数，晶振频率为12MHz。 方式1采用16位计数器，其最大定时时间为：655361s = 65.536ms，可选择定时时间为50ms，再循环20次。 定时时间为50ms，则计数值为50ms/1s =50000，T1的初值为： X = M 计数值=65536 50000 = 15536 = 3CB0H TH1=0X3C; TH0=0xBO;,2.用T1、工作方式
10、1实现1秒延时函数，晶振频率为12MHz，请计算其初值，并加载到TH1和TL1。,机电一体化教研室,用T1、工作方式2实现1秒延时函数，晶振频率为12MHz。 方式2采用8位计数器，其最大定时时间为：2561s = 256us，可选择定时时间为250us，再循环4000次。 定时时间为250ms，则计数值为250us/1s =250，T1的初值为： X = M 计数值= 256 250 = 6 TH1=6;TH0=6;,3.用T1、工作方式2实现1秒延时函数，晶振频率为12MHz，请计算其初值，并加载到TH1和TL1。,4.用T1、工作方式3实现1秒延时函数，晶振频率为12MHz，请计算其初值
11、，并加载到TH1和TL1。,机电一体化教研室,4.启动定时/计数器-对TCON中的TR0或TR1编程。,3.定时/计数在中断方式工作时，须开CPU中断和源中断-对IE寄存器编程。,定时器的控制寄存器TCON,作用：TCON用来控制两个定时器的启动、停止，表明定时器的溢出、中断情况。 字节地址：88H，可以位寻址。系统复位时，所有位均清零。 格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0,机电一体化教研室,各位的含义：TCON中的低4位与中断有关，在中断章节中讨论。 TF1 (8FH)：定时器1溢出标志。计满后自动置1。 T
12、R1 (8EH)：定时器1运行控制位。由软件清零关闭定时器1。 当GATE=0时，TR1 软件置1即启动定时器1 。（SETB TR1） 当GATE=1时，且INT1为高电平时，TR1置1启动定时器1 ；,机电一体化教研室,用T1方式0实现本任务中1秒延时函数如下： void delay1s() unsigned char i; TMOD=0x00; / 置T1为工作方式0 for(i=0;i0xc8;i+) / 设置200次循环次数 TH1=0x63; / 设置定时器初值 TL1=0x18; TR1=1; / 启动T1 while(!TF1); / 查询计数是否溢出，即定时5ms时间到，TF
13、1=1 TF1=0; / 5ms定时时间到，将定时器溢出标志位TF1清零 ,举 例1,机电一体化教研室,任务分析,用单片机控制8个发光二极管，使8个发光二极管依次顺序点亮，时间间隔为精确的1S。 如果用延时函数来实现间隔1S，时间较难精确控制，且单片机工作效率低。 可用定时器中断实现流水灯的控制。,机电一体化教研室,精确定时的流水灯电路,机电一体化教研室,精确定时的流水灯程序,#include “REG51.H“ void delay1s() unsigned char i; for(i=0;i0x14;i+) TH1=0x3c; TL1=0xb0; TR1=1; while(!TF1); T
14、F1=0; ,void main() unsigned char i,w; TMOD=0x10; while(1) w=0x01; for(i=0;i8;i+) P1=w; w=1; delay1s(); ,机电一体化教研室,动动手,创建工程 保存工程 建立源文件 保存源文件 源文件加入工程 编译 链接 调试,程序编写调试,机电一体化教研室,动动手,使用电子连接线连接精确定时的流水灯试验电路P1输出端口与LED接线端口 使用USB数据线连接电脑USB端口与单片机试验箱数据端口 全速运行，观察1S流水灯运行效果,硬件连接,机电一体化教研室,拓展思考,现在的流水灯流动的速度是固定的，怎么才能让流动的速度有慢到快、再由快到慢反复变化？,Thank You !,