实验3-单片机定时器中断实验

  之前做的一次实验，51单片机定时器中断实验。如有问题欢迎指正。

实验目标：

  通过定时1s（方式2）和5s（方式1），分别让对应的led灯闪烁一次。通过外部信号发生器，计数外部下降沿，并计算频率应用数码管显示，与信号发生器的频率进行比对。

实现效果：

Proteus原理图

选择元器件：

  51单片机的P0口做IO口使用时是漏极开路输出，其引脚一般需要在片外接一定阻值的上拉电阻，此时端口不存在高阻抗的悬浮状态，因此它是一个准双向口。同时，P0口每一位的驱动能力是P1~P3口的两倍，每位可以驱动8个LSTTL（Low-power Schottky TTL，即低功耗肖特基TTL）输入，89C51等单片机任何一个端口想要获得较大的驱动能力，必须采用低电平输出。
  时钟晶体振荡频率为$$f_{osc}=12MHZ$$
  时钟周期相当于$$T_{osc}=\frac{1}{f_{osc}}\approx 83.33ns$$
  复位电路的话通过给89C51等单片机的复位引脚RST加上大于2个机器周期的高电平（即24个时钟振荡周期）就可以使单片机复位。

KEIL工程：

  1.我按照要求，使用定时器t0的方式2去控制LED灯，间隔1秒闪烁；
  2.使用定时器t1的方式1，去控制LED灯，间隔5秒闪烁；
  3.为了计数频率，我使用外部中断0来计数下降沿，为了使计数准确，我设置外部中断0为高优先级。同时使用晶振12MHZ，计数下降沿需要2个机器周期，那么理论最高计数频率为，12M/24=50KHZ。考虑到LED定时精准，不影响t0和t1，计数频率我使用t2计时器。每隔200毫秒统计一次下降沿（精度：5HZ，可以调整），故理论最低计数频率为5HZ。
  4.考虑到使用了太多中断，当外部中断0频繁中断，即频率过高时，主函数的数码管显示会受影响。
注意：计数高频率时，数码管会闪烁，原因是中断太频繁。如果在定时器t0或者t1里面，每隔一段时间计数下降沿频率，会对LED闪烁时间有相当大的的影响。如果不对外部中断0设置高优先级，会导致计数丢失。
  BUG：当测频过高由于中断太多会闪屏，待改进。

  头文件宏定义等：

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define Datadula  P0			/*数码管段码和位码端口*/
#define Datawela  P2
#define LedPort   P1
#define TIME 1000    		 	/*延时常量(ms)*/
#define T0_INIT_VALUE 256-250	/*定时器T0的方式2 初值250us=0.25ms*/
#define T1_INIT_VALUE 50000 	/*定时器T1的方式1 初值50000us=50ms*/
#define T2_INIT_VALUE 50000
#define SHAKING_TIME 10 		/*消抖时间(ms)*/
//#define Screen_Change 800		/*频率数值刷新0.25*800=200ms 即最低可测5HZ*/
sbit LED_1s=P1^0;
sbit LED_5s=P1^2;
uchar code Duanma[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40};/*0123456789-*/
uchar code Weima []= {0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};			/*自左向右*/
uchar TempData[8];				/*存储显示值的全局变量*/
uint num1,num2,num3,ctemp=1;
unsigned long int Show_freq,count;

  主函数：

void main(void)
{
	Init();//定时器初始化
	while(1)
	{
		//先显示，防止断帧
		Display(0,8);
		if(num1==4000)
		{						  
			num1=0;
			LED_1s=~LED_1s;	//亮1s,灭1s
		}
		if(num2==100)		//亮5s,灭5s
		{
			num2=0;
			LED_5s=~LED_5s;
		}
	}
}

  显示函数：

void Display(uchar FirstBit,uchar Num)
{
	static uchar i=0;
	Datadula=0x00;//段码消隐
	Datawela=0xff;//位码消隐
	
	Datawela=Weima[i+FirstBit];//位码数据,从数码管从左到右的第一位开始对应
	Datadula=TempData[i];		//段码数据
	i++;
	if(i==Num)
		i=0;
}

  定时器初始化及中断子函数：

void Init()/*使用定时器T0的方式2定时1s,使用定时器T1的方式1定时5s*/
{
	TMOD=0x12;	/*使用定时器0的方式2，8位自动重载定时器定时器/计数器
				 和  定时器1的方式1，16位定时器/计数器，
				 或运算是为了在给相应位赋值时不会影响无关位      */
	CP_RL2=0;EXEN2=0;					//设置定时器T2为16位自动重装载定时器工作方式
	TH0=T0_INIT_VALUE;					//定时器T0的方式2装入初值(256-250),250us
	TL0=T0_INIT_VALUE;
	TH1=(65536-T1_INIT_VALUE)/256;	//定时器T1的方式1装入初值,50ms
	TL1=(65536-T1_INIT_VALUE)%256;	
	TH2=RCAP2H=(65536-T2_INIT_VALUE)/256;	//定时器T2的方式1装入初值,10ms
	TL2=RCAP2L=(65536-T2_INIT_VALUE)%256;
	PX0=1;	//设置外部中断为高优先级。关键！否则会在T2计数器装TempData[]显示值时漏检测下降沿
	//PT0=1;  //将定时器0中断设为高优先级
	//PT1=1;
	EA=1;	//开总中断
	ET0=1;	//开中断允许寄存器IE,允许定时器T0溢出中断
	ET1=1;	//开中断允许寄存器IE,允许定时器T1溢出中断
	ET2=1;	//开中断允许寄存器IE,允许定时器T2溢出中断
	
	TR2=1;	//启动定时器2-在后面
	TR0=1;	//启动定时器0
	TR1=1;	//启动定时器1
	
	EX0=1;  //外部中断0开
	IT0=1;  //边沿触发
	
	LedPort=0xff;
	TempData[0]=0x71;
	TempData[1]=0x48;/*固定字符F=*/
}
void T0_time()  interrupt 1      //定时器T0的方式2 基础0.25ms
{
    //相比方式0，这里不需要加入重装初值
    num1++;	
}
void T1_time()	interrupt 3		//定时器T1的方式1
{
	TH1=(65536-T1_INIT_VALUE)/256;	//定时器T1的方式1重装入初值,50ms
	TL1=(65536-T1_INIT_VALUE)%256;
	num2++;
} 
void T2_time(void) interrupt 5
{
	TF2=0;//用软件清溢出中断标志位T2
	num3++;
	if(num3==4)//200ms
	{
		Show_freq=5*count;
		count=0;
		num3=0;
		TempData[2]=Duanma[Show_freq /100000];  //十万
		TempData[3]=Duanma[Show_freq /10000%10];//万
		TempData[4]=Duanma[Show_freq /1000%10]; //千
		TempData[5]=Duanma[Show_freq /100%10]; 	//百
		TempData[6]=Duanma[Show_freq /10%10]; 	//十
		TempData[7]=Duanma[Show_freq %10]; 		//个
	}
	Display(0,8);	
}
void ISR_Key(void) interrupt 0 using 1
{
	count++;
	if(count==100000)
		count=0;
	//晶振12MHZ,理论最高计数频率为12M/24=50KHZ,即50 0000
}

参考文献
1.《单片机原理与接口技术》张毅刚
资源

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最后

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