51單片機定時器使用

来源:https://www.cnblogs.com/TomDing/archive/2018/05/19/9060181.html
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51單片機定時器 考試考完了，閑得無聊，正好手頭有一塊51學習板，搗鼓一下。控制任務如下： P1.0 控制一個LED燈，亮0.5s，滅0.5s。 設計思路：這裡我們只用定時器，不用軟延時。51的定時器最多定時60ms，所以我們設置定時器每 50ms中斷一次，通過在中斷程式設置一個變數來統計中斷次數， ...


51單片機學習

一直想給女兒做一個平衡小車玩具，想用PLC做，感覺難度，用單片機吧，都快20年沒用了。
最近考試考完了，時間和資源都有，正好可以搗鼓一下。看了郭天翔的視頻，講的很不錯，
邊學邊寫。

定時器使用

控制任務：

P1.0 控制一個LED燈，亮0.5s，滅0.5s。

設計思路：這裡我們只用定時器，不用軟延時。51的定時器最多定時60ms，所以我們設置定時器每
50ms中斷一次，通過在中斷程式設置一個變數來統計中斷次數，從而實現較長時間的定時。這裡我們
是每500ms執行一次燈亮燈滅的動作，所以每10個中斷等於500ms（50ms x 10）。第6行，全局變數
timer50msCount 就是中斷次數。第19-23行，當timer50msCount 為10時，代表500ms時間到，把
P1.0 取反，動作一次。

這裡有個繁瑣的地方，定時器的初值需要手工計算。不過前人開發了一下小程式，直接拿過來用就可以了。
見下圖。把自動生成代碼中的第一行刪掉就可以了。

程式如下：

#include <reg52.h>
typedef unsigned int uint;
typedef unsigned char uchar;

sbit P10 = P1 ^ 0;
// 第 6 行
uchar timer50msCount = 0;   

void Timer0Init(void);

void main()
{
    EA = 1;         // 開總中斷
    ET0 = 1;        // 開定時器 0 中斷
    Timer0Init();

    while (1)
    {
        // 每500ms允許if語句塊中的程式
        // 19 - 23 行
        if (timer50msCount == 10)
        {
            timer50msCount = 0;
            P10 = ~P10;
        }
    }
}

void Timer0Init(void) //[email protected]
{
    TMOD &= 0xF0; // 設置定時器模式，這裡為T0
    TMOD |= 0x01; // 設置定時器工作方式1，為16為定時器
    TL0 = 0x00;   // 設置定時器低位初值
    TH0 = 0x4C;   // 設置定時器高位初值
    TF0 = 0;      // 清楚TF0溢出標誌位
    TR0 = 1;      // 啟動定時器0開始計時
}


// 定時器0中斷子程式
void timer0Interrupt() interrupt 1
{
    timer50msCount++;
    // 每次中斷時，定時器初值為0，需重新設置定時器初值，保持50ms
    // 時間不變
    TL0 = 0x00;
    TH0 = 0x4C;
}

獨立鍵盤

控制任務：

按下 s2 鍵，led 燈亮，鬆手燈滅。

見面的程式用到一個10ms的延時函數，可以用軟體自動生成，見下圖。
圖片選了1ms，和10ms的延時函數是不一致。1ms的程式里包含了_nop()_指令，
使用這條指令，需要在在代碼中使用頭文件intrins.h。

#include <intrins.h>

程式如下：

#include <reg52.h>

typedef unsigned int uint;
typedef unsigned char uchar;

sbit wela = P2 ^ 7;
sbit dula = P2 ^ 6;
sbit s2 = P3 ^ 4;       // s2 按鍵
sbit d1 = P1 ^ 0;      //  led 燈

uchar code table[] = {
    0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f,
    0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07,
    0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c,
    0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};

uchar code welaTable[] = {
    0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7, 0xef, 0xdf};

void Delay10ms();

void main()
{
    uchar num = 0;
    wela = 1;
    P0 = 0xfe;
    wela = 0;

    // 把P3口置高電平
    P3 = 0xff;
    while (1)
    {
        // s2 == 0, 表示 s2 變為低電平，此時按鍵按下
        if (s2 == 0)
        {
            Delay10ms();  // 去按下時的抖動
            if (s2 == 0)
            {
                d1 = 0;  // 點亮led
                num++;   // 按鍵次數計數
                if (num > 9)  // led 數位管計數最大為9, 超出置為0
                {
                    num = 0;
                }
            }
            
            // 按鍵從按下到釋放，時間有100-200ms，單片機的
            // 掃描時間很快，此處防止鍵盤按的過程中，num值反覆加
            while (!s2)
                ;
            // 鍵盤鬆手是去毛刺延時
            Delay10ms();
        }
        else
        {
            d1 = 1;
        }

        dula = 1;
        P0 = table[num];
        dula = 0;
    }
}

void Delay10ms() //@11.0592MHz
{
    unsigned char i, j;

    i = 18;
    j = 235;
    do
    {
        while (--j)
            ;
    } while (--i);
}

矩陣鍵盤

控制任務：

4 x 4 的矩陣鍵盤，按下第0個鍵，6個數位管都顯示0，按下第一個鍵，6個數位管顯示1，一次類推。

程式如下：

#include <reg52.h>

typedef unsigned int uint;
typedef unsigned char uchar;

sbit wela = P2 ^ 7;
sbit dula = P2 ^ 6;

// 數字碼表，數字最後個0x00為不顯示.
uchar code numberTable[] = {
    0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f,
    0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07,
    0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c,
    0x39, 0x5e, 0x79, 0x71,
    0x00};

// 行掃描編碼表, 每個元素代表一行
uchar code keyTable[] = {
    0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7};

void delay10ms();
uchar keyScan();
void show(uchar num);

// 51的c編譯器比較原始，函數中返回的值只能用
// 全局變數
uchar num = 16;

void main()
{
    // 此處傳入16，數字碼表選擇0x00,
    // 上電時關閉數位管，防止顯示亂碼, 
    show(16);

    wela = 1;
    P0 = 0xc0;
    wela = 0;

    while (1)
    {
        // keyScan函數返回 0 - 15 數字
        uchar keyNum = keyScan();
        show(keyNum);
    }
}

uchar keyScan()
{

    // 鍵盤為4X4的鍵盤矩陣，每個for迴圈掃描一行，while迴圈中掃描列，
    // num變數返回這個鍵盤矩陣的鍵位，
    // 比如第0個鍵按下，返回0，第一個返回1，以此類推
    uchar i = 0, temp;
    for (; i < 4; i++)
    {
        P3 = keyTable[i];
        temp = P3 & 0xf0;
        while (temp != 0xf0)
        {
            delay10ms();
            temp = P3 & 0xf0;
            switch (temp)
            {
            case 0xe0:
                num = 4 * i + 0;
                break;
            case 0xd0:
                num = 4 * i + 1;
                break;
            case 0xb0:
                num = 4 * i + 2;
                break;
            case 0x70:
                num = 4 * i + 3;
                break;
            }
        }
    }
    return num;
}

void show(uchar num2)
{
    dula = 1;
    P0 = numberTable[num2];
    dula = 0;
}

void delay10ms() //@11.0592MHz
{
    unsigned char i, j;

    i = 18;
    j = 235;
    do
    {
        while (--j)
            ;
    } while (--i);
}

動態顯示

控制任務：

在六個數位管上分別顯示1，2，3，4，5，6

程式如下：

#include <reg52.h>

typedef unsigned int uint;
typedef unsigned char uchar;

sbit wela = P2 ^ 7;
sbit dula = P2 ^ 6;

// 段碼表
uchar code table[] = {
    0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f,
    0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07,
    0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c,
    0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};

// 位碼表
uchar code welaTable[] = {
    0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7, 0xef, 0xdf};

void Delay1ms();

void main()
{
    uchar i;

    while (1)
    {
        // 依次只顯示一個數位管，但因速度很快，
        // 從而造成眼睛的錯覺
        for (i = 0; i < 6; i++)
        {
            P0 = 0xFF;  // 消影
            wela = 1;
            P0 = welaTable[i];
            wela = 0;
            dula = 1;
            P0 = table[i + 1];
            dula = 0;
            Delay1ms();  // 務必要加延時
        }
    }
}

void Delay1ms() //@11.0592MHz
{
    unsigned char i, j;

    i = 2;
    j = 199;
    do
    {
        while (--j)
            ;
    } while (--i);
}

ADC0804 模數轉換

/************************
 *  通過AD晶元把模擬量電壓值轉換為數字量 *
 *  轉換後的數字量顯示在LED數位管上   *
 ************************/


#include <reg52.h>
#include <intrins.h>

typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;

sbit dula = P2 ^ 6;     // 段選信號
sbit wela = P2 ^ 7;     // 位選信號
sbit adWr = P3 ^ 6;     // AD 開始轉換信號，低電平有效
sbit adRd = P3 ^ 7;     // AD 開始讀取信號，低電平有效
sbit adCs = P0 ^ 7;     // AD 片選信號，低電平有效

// LED 數位管段選碼表
uchar code numberTable[] = {
    0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f,
    0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07,
    0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c,
    0x39, 0x5e, 0x79, 0x71,
    0x00};

// LED 數位管位選碼表
uchar code welaTable[] = {
    0x5f, 0x6f, 0x77, 0x7b, 0x7d, 0x7e};

void delay5ms();

void showNumOnSelectedLED(uchar number, uchar welaNum);

void main()
{
    uchar i, onesPlace, tensPlace, hundredsPlace, adValue;

    // AD 晶元片選使能
    adCs = 0;

    while (1)
    {
        // 轉換開始
        _nop_();
        adWr = 0;
        _nop_();
        adWr = 1;

        // 顯示數值，放在adWr後，是為了增加AD晶元的轉換時間
        for (i = 0; i < 10; i++)
        {
            showNumOnSelectedLED(onesPlace, 0);
            showNumOnSelectedLED(tensPlace, 1);
            showNumOnSelectedLED(hundredsPlace, 2);
        }

        // adRd讀取轉換後的數字量
        _nop_();
        adRd = 0;
        _nop_();
        adValue = P1;
        adRd = 1;

        // adValue 是讀取到的數字量，然後把個、十、百分離開來
        hundredsPlace = adValue / 100;
        tensPlace = adValue % 100 / 10;
        onesPlace = adValue % 10;
    }
}

/** 
 * @brief  在指定的LED數位上顯示指定的數字
 * @note   例如，number = 3， placeOfNum = 0, 那麼為最右邊的第0個數位管顯示數字3 
 * @param  number: 顯示的數字 0 - F 
 * @param  placeOfNum:  顯示的位置，從右到左，分別是 0 - 6 位
 * @retval None
 */
void showNumOnSelectedLED(uchar number, uchar placeOfNum)
{
    // 送位選數據前關閉所有顯示，防止打開位選鎖存時，
    // 原來段選數據通過位選鎖存器造成混亂
    P0 = 0xff;


    wela = 1;
    P0 = welaTable[placeOfNum];
    wela = 0;
    dula = 1;
    P0 = numberTable[number];
    dula = 0;
    delay5ms();
}

/** 
 * @brief  延時函數
 * @note   
 * @retval None
 */
void delay5ms() //@11.0592MHz
{
    unsigned char i, j;

    i = 9;
    j = 244;
    do
    {
        while (--j)
            ;
    } while (--i);
}

DAC0832 數模轉換


/*
單片機控制DAC0832晶元輸出電流，讓發光二極體D12由滅均勻變到
最亮，再有最亮均勻熄滅。最亮和最暗時蜂鳴器發聲
*/

#include <intrins.h>
#include <reg52.h>

typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;

sbit dula = P2 ^ 6;
sbit wela = P2 ^ 7;
sbit daWr = P3 ^ 6; 
sbit daCs = P3 ^ 2; 
sbit beep = P2 ^ 3; // 蜂鳴器

void delay100ms();
void delay50ms();

void main() {
  uchar flag, value;

  // 關閉數位管
  dula = 0;
  wela = 0;

  // daCs 和 daWr 低電平時，開始DA開始轉換
  daCs = 0;
  daWr = 0;

  // P0 口清零
  P0 = 0x00;

  while (1) {
    if (flag == 0) {
      value += 5;
      P0 = value;
      if (value == 255) {
        flag = 1;
        beep = 0;
        delay100ms();
        beep = 1;
      }
      delay50ms();
    } else {
      value -= 5;
      P0 = value;
      if (value == 0) {
        flag = 0;
        beep = 0;
        delay50ms();
        beep = 1;
      }
      delay50ms();
    }
  }
}

void delay100ms()  //@11.0592MHz
{
  unsigned char i, j;

  i = 180;
  j = 73;
  do {
    while (--j)
      ;
  } while (--i);
}

void delay50ms()  //@11.0592MHz
{
  unsigned char i, j;

  i = 90;
  j = 163;
  do {
    while (--j)
      ;
  } while (--i);
}

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