定时计数器实验电子音响 单片机报告.docx
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定时计数器实验电子音响单片机报告
实验四定时器实验
一、实验内容
1、由51内部定时器0，按方式1工作、即作为十六位定时器使用每0.l秒钟T1溢出中断一次。
P1口的P1.0接1个发光二极管。
要求编写程序模拟一时序控制装置。
开机以中断方式循环点亮，闪烁维持1s。
2、数码时钟程序,调用定时器中断来处理。
3、编制程序，利用P3口输出不同频率的脉冲通过扬声器发出不同频率音调。
了解计算机发声原理，学习使计算机发出不同音调声音的编程方法。
二、实验目的
1、学习89C51内部计数器的使用和编程方法。
2、进一步掌握中断处理程序的编程方法。
三、实验原理
1、定时常数的确定
定时器/计数器的输入脉冲周期与机器周期一样，为振荡器频率的1/l2。
本实验中时钟频率为12MHZ，现要采用中断方法来实现1秒延时，要在定时器1中设置一个时间常数，使其每隔10MS产生一次中断，CPU响应中断后将R0中计数值减一，令（R0）＝100，即可实现1s延时。
时间常数可按下法确定：
机器周期＝12÷晶振频率＝12÷12×106＝1×10-6S
N＝t/Tcy＝10×10－3/1×10－6＝10000
需设初值为X，则（216-X）×1×10-6＝0.1
X＝65536-10000＝55536=D8F0H
化为十六进制：
X＝3800H，故初始值为了TH0＝D8H，TL0＝F0H
2、初始化程序
包括定时器初始化和中断系统初始化，主要是对IP、IE、TCON、TMOD的相应位进行正确的设置，并将时间常数送入定时器中、由于只有定时器中断，IP便不必设置。
如：
MOVTMOD，#01H；置T0工作于方式1
MOVTH0，#0D8H；装入计数初值
MOVTL0，#0F0H
SETBET0；T0开中断
SETBEA；CPU开中断
SETBTR0；启动T0
3、设计中断服务程序和主程序
中断服务程序要将时间常数重新送入定时器中，为下一次中断做准备。
主程序则用来控制发光二极管按要求闪烁。
4、音阶由不同频率的方波产生，音的节拍由延时子程来实现。
延时子程序实现基本延时时间，节拍值只能是它的整数倍。
音阶与频率的关系如下表所示。
方波的频率由定时器控制。
定时器计数溢出后，产生中断，将P1.7口取反即得周期方波。
每个音阶相应的定时器初值可按下法计算：
晶振为6.144MHZ时，音阶“1”相应的定时器初值为x，则
1÷262×2＝（216-X）×12÷6.144×1016
可得X＝64559D＝FC2FH，其它音节可同样求得，见下表：
（单位：
HZ，X为16进制）
音调
4
5
6
7
1
2
3
4
频率
175*2
196*2
220*2
247*2
262*2
294*2
330*2
349*2
X
FA
FA
FB
FC
FC
FC
FC
FD
49
E6
7E
0C
2F
8F
F8
23
5
6
7
1
2
3
392*2
440*/2
494*2
523*2
587*2
659*2
FD
FD
FD
FE
FE
FE
73
BA
FA
18
4C
94
四、实验电路及连线
P1.0接发光二极管L1。
（其他电路参考学习板说明书蜂鸣器与时钟部分）
五、参考程序
程序一、
ORG0000h
AJMPmain
ORG000bh
AJMPint_timer
ORG0030h
main:
MOVtmod,#01h;设置定时器工作方式01
MOVth0,#high（65536-10000）;
MOVtl0,#low（65536-10000）;设10MS初始值。
MOVie,#82h;设置中断允许寄存器
MOV30h,#10;
MOV31h,#10;30H和31H是两个软件计数器。
SETBtr0;启动定时
AJMP$;等待中断
int_timer:
;定时器0中断服务程序。
MOVth0,#high（65536-10000）;
MOVtl0,#low（65536-10000）;重设10MS定时。
DJNZ30h,l1;
MOV30h,#10;
DJNZ31h,l1;
MOV31h,#10;软件计数
CPLp1.0;10*10*10MS=1S时间到，P1.0取反
l1:
RETI;中断返回
END
程序二、
/*
数码管精确时钟
*/
#include//包含头文件
sbitbuz=P1^4;
sbitled=P2^0;
#defineshumaP0
sbitLED_0=P2^0;
sbitLED_1=P2^1;
sbitLED_2=P2^2;
sbitLED_3=P2^3;
unsignedcharm,n;
unsignedintd;
unsignedintcodeton[7];
voiddisplay（unsignedchard1,unsignedchard2,unsignedchard3,unsignedchard4）;
/*=====0-9=====A-G=====*/
unsignedchara[16]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,
0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0x86,0x8e,0x82};
//共阳极数码管的段码0123456789ABCDEF
//定时初值计算方法：
以5ms为例，5ms=5000us,0xffff-5000/1.085即为TH和TL的值
voidint1（）interrupt3//T1中断，时间是5ms
{
unsignedchard1,d2,d3,d4;
TR1=0;//关中断
TH1=0xed;//装定时器初值实现5ms定时
TL1=0xff;
ET1=1;//开中断
TR1=1;
d4=（d%60）%10;//把时间拆分为分和秒
d3=（d%60）/10;
d2=（d/60）%10;
d1=（d/60）/10;
display（d1,d2,d3,d4）;//显示分秒
n++;
if（n>=200）//5ms的中断，循环200次，d加一次，所以d是1秒跳1次
{
n=0;
d++;
}
}
voidmain（void）
{
unsignedinti;
d=0;
m=1;
TMOD=0x10;//设置为T1定时器
TH1=0xed;//装定时器初值
TL1=0xff;
TR1=1;//开中断
ET1=1;
EA=1;
while
（1）
{
}
}
//中断专用的显示函数
voiddisplay（unsignedchard1,unsignedchard2,unsignedchard3,unsignedchard4）
{
if（m==1）
{
LED_0=0;//使能该数码管控制位
LED_1=LED_2=LED_3=1;//其他控制位无效
shuma=a[d1];//按照数据点亮该数码管
}
if（m==2）
{
LED_1=0;
LED_0=LED_2=LED_3=1;
shuma=a[d2];
}
if（m==3）
{
LED_2=0;
LED_1=LED_0=LED_3=1;
shuma=a[d3];
}
if（m==4）
{
LED_3=0;
LED_1=LED_2=LED_0=1;
shuma=a[d4];
}
m++;//数码管位循环扫描
if（m>=5）
m=1;
}
程序三、秒计时器
#include//包含头文件
#defineshumaP0//对显示用数码管进行数据口和控制口的定义
sbitLED_0=P2^0;
sbitLED_1=P2^1;
sbitLED_2=P2^2;
sbitLED_3=P2^3;
unsignedcharm,n;//临时变量
unsignedintd;//秒计时器
voiddisplay（unsignedchard1,unsignedchard2,unsignedchard3,unsignedchard4）;
//数码管显示函数声明，利用中断方式
/*=====0-9=====A-G=====*/
unsignedchara[16]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,
0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0x86,0x8e,0x82};
//共阳极数码管的段码0123456789ABCDEF
//定时初值计算方法：
以5ms为例，5ms=5000us,0xffff-5000/1.085即为TH和TL的值
voidint1（）interrupt3//T1中断，时间是5ms
{
unsignedchard1,d2,d3,d4;
TR1=0;//关中断
TH1=0xed;//装定时器初值实现5ms定时
TL1=0xff;
ET1=1;//开中断
TR1=1;
d4=（d%60）%10;//分离秒计数值到千、百、十、各位方便数码管显示
d3=（d%60）/10;
d2=（d/60）%10;
d1=（d/60）/10;
display（d1,d2,d3,d4）;//数码管以中断方式显示
n++;
if（n>=200）//5毫秒程序，每200周期更新一次
{
n=0;
d++;//每秒计数值加1
}
}
voidmain（void）
{
d=0;
m=1;
TMOD=0x10;//设置为T1定时器
TH1=0xed;//装定时器初值
TL1=0xff;
TR1=1;//开中断
ET1=1;
EA=1;
while
（1）
{
}
}
程序四、
/*时钟程序,本程序采用外元件DS1302时钟IC，使用此IC不增加系统资源，要时钟时直接去读取就可以了本IC跟ADC0831一样以串口方式传送数据，不同的是协议，只要你读懂它的串口协议，就可以用P口来模拟协议进行
，这样更能使你对传送数据协议的了解，在看本程序之前，先看看芯片的串口协议*/
//---------------------------------------------------------------------------------------------------
//在学习本实验的时候，务必把J-LED的跳线帽，拔到OFF方向，关闭发光二极管
//--------------------------------------------------------------------------------------------------
#include
#include
sbitSCL2=P1^3;//SCL2定义为P1口的第3位脚，连接DS1302SCL和ADC0831SCL脚
sbitSDA2=P1^4;//SDA2定义为P1口的第4位脚，连接DS1302SCL和ADC0831SDA脚
//sbitCS2=P1^6;//CS2定义为P2口的第6位脚，连接ADC0831CS脚
sbitRST=P2^5;//DS1302片选脚
sbitwei1=P2^0;
sbitwei2=P2^1;
sbitwei3=P2^2;
sbitwei4=P2^3;
unsignedcharcodetable[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,
0x99,0x92,0x82,0xF8,
0x80,0x90,0x88,0x83,
0xC6,0xA1,0x86,0x8E};//共阳数码管码表
//变量定义---------------------------------------------------------------------------------------
unsignedcharl_tmpdate[8]={0x00,0x00,0x0c,0x0d,0x04,0x09,0x01,0};//预设数据，秒分时，日月年，星期
unsignedcharl_tmpdisplay[4]={0,0,0,0};
codeunsignedcharwrite_rtc_address[7]={0x80,0x82,0x84,0x86,0x88,0x8a,0x8c};
codeunsignedcharread_rtc_address[7]={0x81,0x83,0x85,0x87,0x89,0x8b,0x8d};
//函数声明-------------------------------------------------------------------------------------
voiddelay（）;//延时子函数，5个空指令
voidDelay_xuS（unsignedintx）;
voidled_display（unsignedchar*temp）;
voidWrite_Ds1302_byte（unsignedchartemp）;
voidWrite_Ds1302（unsignedcharaddress,unsignedchardat）;
unsignedcharRead_Ds1302（unsignedcharaddress）;
voidRead_RTC（void）;//readRTC
voidSet_RTC（void）;//setRTC
voidmain（void）//入口函数
{
Set_RTC（）;//设定时间
Delay_xuS（5）;
while
（1）{
Read_RTC（）;
switch（l_tmpdate[0]/5）//设计每个5秒交替显示年月日时分秒
{
case0:
case2:
case4:
case6:
case8:
case10:
l_tmpdisplay[0]=l_tmpdate[1]/16;//数据的转换，因我们采用数码管0~9的显示,将数据分开
l_tmpdisplay[1]=l_tmpdate[1]&0x0f;
l_tmpdisplay[2]=l_tmpdate[0]/16;
l_tmpdisplay[3]=l_tmpdate[0]&0x0f;
break;
case1:
case3:
case5:
case7:
case9:
case11:
l_tmpdisplay[0]=l_tmpdate[4]/16;
l_tmpdisplay[1]=l_tmpdate[4]&0x0f;
l_tmpdisplay[2]=l_tmpdate[3]/16;
l_tmpdisplay[3]=l_tmpdate[3]&0x0f;
break;
default:
break;
}
led_display（l_tmpdisplay）;
}
}
/*-------------------------------------------------
功能:
数码管显示子程序
-------------------------------------------------*/
voidled_display（unsignedchar*temp）
{
wei1=0;//点亮第一个数码管
P0=table[temp[0]];
Delay_xuS（5）;
wei1=1;
wei2=0;//点亮第二个数码管
P0=table[temp[1]];
Delay_xuS（5）;
wei2=1;
wei3=0;//点亮第三个数码管
P0=table[temp[2]];
Delay_xuS（5）;
wei3=1;
wei4=0;//点亮第四个数码管
P0=table[temp[3]];
Delay_xuS（5）;
wei4=1;
}
voiddelay（void）//空5个指令
{
unsignedchari=10;
while（i）
i--;
}
/*-------------------------------------------------
功能100uS延时子程序
-------------------------------------------------*/
voidDelay_xuS（unsignedintx）
{
unsignedinti,j;
for（i=0;i{
for（j=0;j<50;j++）;
}
}
/****************************************************************************/
voidWrite_Ds1302_Byte（unsignedchartemp）
{
unsignedchari;
for（i=0;i<8;i++）//循环8次写入数据
{
SCL2=0;
SDA2=temp&0x01;//每次传输低字节
temp>>=1;//右移一位
SCL2=1;
}
}
/****************************************************************************/
voidWrite_Ds1302（unsignedcharaddress,unsignedchardat）
{
RST=0;
_nop_（）;
SCL2=0;
_nop_（）;
RST=1;
_nop_（）;//启动
Write_Ds1302_Byte（address）;//发送地址
Write_Ds1302_Byte（dat）;//发送数据
RST=0;//恢复
}
/****************************************************************************/
unsignedcharRead_Ds1302（unsignedcharaddress）
{
unsignedchari,temp=0x00;
RST=0;
_nop_（）;
SCL2=0;
_nop_（）;
RST=1;
_nop_（）;
Write_Ds1302_Byte（address）;
for（i=0;i<8;i++）//循环8次读取数据
{
SCL2=1;
_nop_（）;
if（SDA2）
temp|=0x80;//每次传输低字节
SCL2=0;
temp>>=1;//右移一位
}
RST=0;
_nop_（）;
SCL2=1;
SDA2=0;
return（temp）;//返回
}
/****************************************************************************/
voidRead_RTC（void）//读取日历
{
unsignedchari,*p;
p=read_rtc_address;//地址传递
for（i=0;i<7;i++）//分7次读取年月日时分秒星期
{
l_tmpdate[i]=Read_Ds1302（*p）;
p++;
}
}
/***********************************************************************/
voidSet_RTC（void）//设定日历
{
unsignedchari,*p,tmp;
for（i=0;i<7;i++）{
tmp=l_tmpdate[i]/10;
l_tmpdate[i]=l_tmpdate[i]%10;
l_tmpdate[i]=l_tmpdate[i]+tmp*16;
}
Write_Ds1302（0x8E,0X00）;
p=write_rtc_address;//传地址
for（i=0;i<7;i++）//依次写入秒时分，日月年，星期
{
Write_Ds1302（*p,l_tmpdate[i]）;
p++;
}
Write_Ds1302（0x8E,0x80）;
}
程序五、音乐程序八月桂花香
ORG0000H
LJMPSTART
ORG000BH
INC20H;中断服务,中断计数器加1
MOVTH0,#0DBH
MOVTL0,#0FEH;12M晶振，形成10毫秒中断
RETI
START:
CPLP3.4
MOVSP,#50H
MOVTH0,#0DBH
MOVTL0,#0FEH
MOVTMOD,#01H
MOVIE,#82H
MUSIC0:
NOP
MOVDPTR,#DAT;表头地址送DPTR
MOV20H,#00H;中断计数器清0
MOVB,#00H;表序号清0
MUSIC
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