51單片機(jī)數(shù)碼管顯示60秒倒計(jì)時(shí)（C語(yǔ)言程序）

ID:903848 · 發(fā)表于 2021-7-2 00:00

本帖最后由 KeepYn 于 2021-7-2 07:30 編輯

基于普中51單片機(jī)開發(fā)板，運(yùn)用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0和1，實(shí)現(xiàn)60秒的倒計(jì)時(shí)和LED燈0.5s間隔閃爍
本程序涉及中斷，定時(shí)器的配置，數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描知識(shí)。程序基于模塊化編寫。程序里有詳細(xì)的注解。

一、數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描
數(shù)碼管分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種顯示方法。一般多位數(shù)碼管選用動(dòng)態(tài)顯示，這樣可以節(jié)約單片機(jī)的端口資源。但是需要外加數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路。在此用的是138譯碼器。可以簡(jiǎn)稱為38譯碼器，三通道輸入，八通道輸出。通過3通道即可控制8位數(shù)碼管。也就是說(shuō)只用占用單片機(jī)的3個(gè)端口。
只用了解其真值表即可 A為控制端 Y為數(shù)碼管端。

數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描的原理是利用人肉眼的視覺殘留。在此需要說(shuō)兩個(gè)概念位選和段選。位選就是用來(lái)控制那個(gè)數(shù)碼管顯示的。段選是用來(lái)控制顯示的內(nèi)容

的。在很短的時(shí)間內(nèi)送出段碼和控制未選來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示。
共陽(yáng)數(shù)碼管段碼：
         char code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};  0~F
共陰數(shù)碼管段碼：
         char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};  0~F

二、中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
  中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。的難點(diǎn)就在于對(duì)各種相關(guān)寄存器。
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的相關(guān)寄存器，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的實(shí)質(zhì)是加1計(jì)數(shù)器。可以對(duì)其選擇是定時(shí)模式還是計(jì)數(shù)模式。

中斷號(hào)格式，可以參照這個(gè)來(lái)。
  中斷號(hào)0 外部中斷0中斷號(hào)
  中斷號(hào)1 定時(shí)計(jì)數(shù)器0中斷號(hào)
  中斷號(hào)2 外部中斷1中斷號(hào)
  中斷號(hào)3 定時(shí)計(jì)數(shù)器1中斷號(hào)
  中斷號(hào)4 串行口中斷序號(hào)
  中斷號(hào)5 定時(shí)計(jì)數(shù)器2中斷號(hào)

有很多的相關(guān)資料，我能力有限，對(duì)此我就不過多贅述了。程序里有詳細(xì)的注解。

現(xiàn)象視頻下面是一個(gè)我上傳到嗶哩嗶哩上十幾秒的程序現(xiàn)象小視頻： https://b23.tv/IlFvwU

程序文件
程序源文件：https://download.csdn.net/download/qq_54311788/19976902

二、代碼
1.MAIN

/*****
"hardware.h"自創(chuàng)的頭文件、hardware翻譯為：五金器具; 計(jì)算機(jī)硬件; 武器裝備;
“”用于自己創(chuàng)建的頭文件、<>反之例：<reg51.h>

******/
#include "hardware.h"  //此頭文件已包含了<reg51.h>頭文件
void main()
{
      TMOD = 0X11;    //設(shè)置定時(shí)器1和定時(shí)器0為工作方式1,16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
      /****
      0X11>0001 0001
      0X11 設(shè)置的全部?jī)?nèi)容為：設(shè)置定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)停止只由寄存器TRX（X=0或1）控制 >>> TRX為定時(shí)器X運(yùn)行控制位
                           設(shè)置定時(shí)器/計(jì)數(shù)器為定時(shí)器模式
                           設(shè)置定時(shí)器0和定時(shí)器1為工作方式1,16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
      *****/
      TH0 = (65536-45872)/256; //裝初值，11.0592M晶振，定時(shí)50ms，計(jì)數(shù)個(gè)數(shù) N = 45872（在計(jì)數(shù)時(shí)需要預(yù)先填裝初始計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)）
      TL0 = (65536-45872)%256; //...
      TH1 = (65536-45872)/256; //...
      TL1 = (65536-45872)%256; //同上
      /*****
      THX、TLX為高八位和低八位寄存器。用來(lái)儲(chǔ)存計(jì)數(shù)次數(shù)
      X=0或1
      計(jì)數(shù)個(gè)數(shù) N = 中斷時(shí)間 / 機(jī)器周期
      機(jī)器周期 = 12 * （1/時(shí)鐘頻率）
      例；時(shí)鐘頻率為11.0592MHz
         機(jī)器周期 = 12 * （1/110592） = 1.09 us （約）
         計(jì)數(shù)個(gè)數(shù) N = 50 * 1000 / 1.09 = 45872 （約）<需要換算單位 * 1000>       1秒=1000毫秒(ms)
1秒=1,000,000 微秒(μs)
      1毫秒=1000微秒
      ******/
      EA = 1; //全局中斷允許位 | 打開總中斷（相當(dāng)于中斷的總開關(guān)，打開之后其他中斷發(fā)生時(shí)才能有效）
      ET0 = 1;//定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷允許位 | 打開
      ET1 = 1;//定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷允許位 | 打開
      TR0 = 1;//定時(shí)器0運(yùn)行控制位 | 允許定時(shí)器0運(yùn)行
      TR1 = 1;//定時(shí)器1運(yùn)行控制位 | 允許定時(shí)器1運(yùn)行
      while(1)  //主循環(huán) 不斷對(duì)數(shù)碼管服務(wù)函數(shù)掃描
      {
               tube();//數(shù)碼管服務(wù)函數(shù)(不斷對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行掃描)
      }
}

2.中斷定時(shí)相關(guān)程序代碼

/*****
"software.h"自創(chuàng)的頭文件、software.h翻譯為：（計(jì)算機(jī)）軟件;

******/
#include "software.h"
uchar num , num1; //定義num , num1的數(shù)據(jù)類型為無(wú)符號(hào)字符型類型
num2 = 60;       //初始化此變量的值

void delayms(uint xms) //簡(jiǎn)單延時(shí)
{
      uint a , b;
      for(a=xms; a>0; a--)
      for(b=110; b>0; b--);
}

void Timer0_Rountine(void) interrupt 1  //中斷號(hào) 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷  1為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0的中斷號(hào)（重要）
{
      TH0 = (65536-45872)/256;    //方式1需要重裝初值
      TL0 = (65536-45872)%256;
      num++;    //mun變量自加1
      if(num == 10)  //判斷定時(shí)時(shí)間是否等于0.5s 為真之后 LED燈的電平狀態(tài)轉(zhuǎn)換
      {
            num = 0; //清零，好判斷下次計(jì)時(shí)
            LED =~ LED;//電平狀態(tài)取反
      }
}

void TimerI_Routine(void) interrupt 3  //中斷號(hào) 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷  1為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0的中斷號(hào) （重要）
{
      TH1 = (65536-45872)/256;  //方式1需要重裝初值
      TL1 = (65536-45872)%256;
      num1++; //mun1變量自加1
      if(num1 == 20) //判斷定時(shí)時(shí)間是否等于1s
      {
            num1 = 0; //清零，好判斷下次計(jì)時(shí)
            num2--;    //mun2變量自減1  mun2的初始值為60
            if(num2 == 0) //判斷是否計(jì)時(shí)結(jié)束
               num2 = 60; //重新賦值，以便重新計(jì)時(shí)
      }

}

3.數(shù)碼管LED燈相關(guān)程序代碼

/*****
"hardware.h"自創(chuàng)的頭文件、hardware翻譯為：五金器具; 計(jì)算機(jī)硬件; 武器裝備;
“”用于自己創(chuàng)建的頭文件、<>反之例：<reg51.h>

******/
#include "hardware.h"
#include "software.h"  //調(diào)用此函數(shù)的變量（因此包含此文件）
//共陰數(shù)碼管段碼
uchar code block[16] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
                     0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};  //定義無(wú)符號(hào)字符型類型數(shù)組來(lái)儲(chǔ)存段碼

void tube() //數(shù)碼管掃描函數(shù)
{
  uchar i;  //定義i變量
      for(i=0;i<2;i++)
      {
            switch(i)
            {
               case(0):                      //位選，第一個(gè)數(shù)碼管
                              LSA=1;
                              LSB=1;
                              LSC=1;
                     P0 = block[num2/10];  //十位數(shù)拆分
                              break;
                     case(1):       //位選，第一個(gè)數(shù)碼管
                              LSA=0;
                              LSB=1;
                              LSC=1;
                        P0 = block[num2%10];  //個(gè)位數(shù)拆分
                              break;
            }
//             P0 = block[num%10];
            delayms(5); //延時(shí)一會(huì)（視覺殘留）
            P0=0x00;    //消影
      }
}

4.相關(guān)H文件程序代碼

#ifndef __SOFTWARE_H__
#define __SOFTWARE_H__

#include <hardware.h>  //包含此頭文件，以便在此C文件中調(diào)用

extern void delayms(uint xms); // extern（外部的）聲明此函數(shù)給外部調(diào)用
extern num2;                   //聲明此變量給外部函數(shù)調(diào)用
#endif

#ifndef __HARDWARE_H__
#define __HARDWARE_H__

#include <reg51.h> //51單片機(jī)頭文件
//#include <software.h>

//數(shù)碼管 138譯碼器
sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;
//LED燈
sbit LED=P2^0;

typedef unsigned int uint;       // typedef（類型定義）用來(lái)給無(wú)符號(hào)整型類型數(shù)據(jù) unsigned int 定義新名字 uint
typedef unsigned char uchar;  //用來(lái)給無(wú)符號(hào)字符型類型數(shù)據(jù) unsigned char 定義新名字 uchar
extern uint; //聲明給外部函數(shù)使用
extern uchar; //聲明給外部函數(shù)使用
extern void tube(void); // extern（外部的）聲明此函數(shù)給外部調(diào)用

#endif

以下是編譯的結(jié)果：

Rebuild target 'porject'
assembling STARTUP.A51...
compiling main.c...
compiling hardware.c...
compiling software.c...
linking...
Program Size: data=14.0 xdata=0 code=529
creating hex file from ".\Objects\porject"...
".\Objects\porject" - 0 Error(s), 0 Warning(s).
Build Time Elapsed:  00:00:01

提示：模塊化編程很重要，如果有不了解的小伙伴推薦大家去看這篇文章寫得很好：https://blog.csdn.net/weixin_30764137/article/details/96185151

總結(jié)

  首先我也是一個(gè)單片機(jī)入門的小白，編寫文章不易。如果我的文章對(duì)大家有所幫助，我感到很開心。其次有很多的不足之處，希望大家多多包涵。另外，如果大家有什么好的意見，歡迎大家留言討論。一起共同進(jìn)步！

程序下載地址：

數(shù)碼管60s倒計(jì)時(shí)（模塊化）.rar (335.45 KB, 下載次數(shù): 31)