【单片机技术及应用】【17-20课时】项目3 任务一 定时器控制LED灯1秒闪烁（1）教学课件（工信版）.pptx

1、【单片机技术及应用】【17-20课时】项目3 任务一定时器控制LED灯1秒闪烁（1）教学课件（工信版）项项目目三三 简简易易计时计时器器单单片机技片机技术术及及应应用用项项目目三三 简简易易计时计时器器引引导导案例：案例：在运在运动动会会时时、在、在竞竞技技场场上，上，什么什么设设置可以更准确的置可以更准确的记记录选录选手手们们的成的成绩绩呢？呢？计时计时器器简简介介系系统统搭建与功能体搭建与功能体验验本本项项目学目学习习目目标标123项项目目三三 简简易易计时计时器器引引导导案例：案例：电子秒表是一种较先进的电子计时器，现在国内的电子秒表一般都是利用石英振荡器的振荡频率作为时间基准，采用6位

2、液晶数字显示时间。计时计时器器简简介介计时计时器器简简介介系系统统搭建与功能体搭建与功能体验验本本项项目学目学习习目目标标123项项目目三三 简简易易计时计时器器引引导导案例：案例：搭建模搭建模拟计时拟计时器器本项目通过NEWLab单片机模块和显示模块模拟计时器的计时功能和显示功能来模拟仿真系统，实现计时器功能。微信微信扫码观扫码观看配套演示看配套演示视频视频系系统统搭建与功能体搭建与功能体验验本本项项目学目学习习目目标标123项项目目三三 简简易易计时计时器器引引导导案例：案例：计时计时器器简简介介项项目学目学习习目目标标围绕本项目的实现可完成如下学习目标：项项目目三三 简简易易计时计时器器

3、单单元元阐阐述：述：中国古代计时器的创始于战国时代（公元前476公元前222）。应用机械原理设计的计时器主要有两大类，一类利用流体力学计时，有刻漏和沙漏；一类采用机械传动结构计时，有浑天仪、水运仪象台等。本次任务中我们通过NEWLab单片机模块和显示模块模拟计时器的计时功能和显示功能。3.1定定时时器控制器控制LED灯灯闪烁闪烁知知识识目目标标：了解定时器/计数器的工作原理掌握51单片机定时器的4种工作方式了解51单片机定时器各种工作方式的配置方法理解51单片机定时器中断的配置方法技能目技能目标标：能查阅51单片机编程手册进行定时器的参数设置；能编程实现定时闪烁LED功能。3.1任任务务1定定

4、时时器控制器控制LED灯灯闪闪烁烁3.1任任务务1定定时时器控制器控制LED灯灯闪闪烁烁01职业职业能力目能力目标标02任务描述与要求03任务分析与计划04知识储备05任务实施06任务检查与评价07任务小结08任务拓展职业职业能力目能力目标标01能根据任务要求，快速查阅相关资料和帮助文件，准确的掌握单片机定时器原理；能根据功能需求，熟练掌握单片机中定时器中断的编程思路，完成定时器控制LED灯每隔1秒闪烁一次的功能。01职业能力目标02任任务务描述与要求描述与要求03任务分析与计划04知识储备05任务实施06任务检查与评价07任务小结08任务拓展3.1任任务务1定定时时器控制器控制LED灯灯闪闪

5、烁烁任任务务描述与要求描述与要求02任任务务描述：描述：XX公司根据市场需求调研结果，决定研发一款新产品简易计时器，要求使用STC单片编程实现定时器中断的方式实现LED灯每隔1s闪烁一次的功能。任任务务描述与要求描述与要求02任任务务要求：要求：应用单片机定时器的编程原理。创建KEIL工程，通过编程实现单片机对LED灯的控制作用。3.1任任务务1定定时时器控制器控制LED灯灯闪闪烁烁职业能力目标01任任务务分析与分析与计计划划03任务实施05任务描述与要求02知识储备04任务检查与评价06任务小结07任务拓展08任任务务分析与分析与计计划划03根据所学相关知识，请制订完成本次任务的实施计划。职

6、业能力目标01任务分析与计划03任务实施0506任务小结0702任务描述与要求04知知识储备识储备任务检查与评价任务拓展083.1任任务务1定定时时器控制器控制LED灯灯闪闪烁烁知知识储备识储备042定时器概念34定时器工作模式1LED灯原理灯原理定时器器的内部结构5定时器中断的相关寄存器67定时器开启流程9主要程序分析定时器赋初值的方法8程序流程图知知识储备识储备04课课堂提堂提问问：定时器、计数器在应用中的区别与联系。课课堂提堂提问问：日常生活中哪些场合应用到了发光二极管？LED灯原理灯原理https:/ e=videoLED灯原理灯原理LED灯原理灯原理LED（LightEmitting

7、Diode）发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，直接把电能转化为光能LED灯原理灯原理LED由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂等五种物料组成。LED灯原理灯原理LED是一个半导体的晶片，晶片一端连接负极引脚，另一端连接正极引脚，整个晶片被环氧树脂封装。LED灯原理灯原理半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体。LED灯原理灯原理为了小型化以及生产方便上的需求，更多使用的是LED贴片。小功率的LED通常用于指示灯，大功率的LED主要用于照明。大功率小功率LED灯原理灯原理LED采用电压驱动方式。LED的工作电压23.6V，工作

8、电流230mA。不同规格、型号的LED的工作电压、工作电流不相同。LED灯原理灯原理各各类类生活中的成品生活中的成品LED灯灯知知识储备识储备0334定时器工作模式LED灯原理灯原理定时器器的内部结构5定时器中断的相关寄存器67定时器开启流程9主要程序分析定时器赋初值的方法8程序流程图2定定时时器概念器概念1定定时时器器/计计数器的概念数器的概念定时器和计数器是同一个物理电子元件计数器记录单片机外部发生的事件定时器的计数源来自单片机内部定定时时器器/计计数器的概念数器的概念单片机可以采用外部晶体或内部晶振。12MHz的内部晶振，定时器的计数源为1MHz（即1uS）。定定时时器器/计计数器的概念

9、数器的概念知知识储备识储备0334定时器工作模式LED灯原理定时器器的内部结构5定时器中断的相关寄存器67定时器开启流程9主要程序分析定时器赋初值的方法8程序流程图12定时器概念定定时时器器/计计数器的内部数器的内部结结构构STC15系列单片机内部有5个个16位位定时器/计数器16位定时器/计数器T0和和T1、T2、T3、T4定时器都具有计计数数方式和定定时时方式两种工作方式定定时时器器/计计数器的内部数器的内部结结构构单片机的两个定定时时器器T0和T1由两个特殊功能寄存器组成T0由特殊功能寄存器TH0和和TL0构成T1是由TH1和和TL1构成。TL0TH0定定时时器器/计计数器的内部数器的内

10、部结结构构定时器:每个机器周期使T0/T1寄存器值自动加1,直到溢出,溢出后继续从0开始循环计数;计数器:通过引脚T0(P3.4)或或T1(P3.5)对外部脉冲信号进行计数,定定时时器器/计计数器的方法数器的方法软件延时利用微处理器执行一个延时程序实现。（1）软件延时采用数字电路中的分频器将系统时钟进行适当分频产生需要的定时信号。（2）硬件定时通过软件编程来实现定时时间的改变，通过中断或查询方法来完成定时功能或计数功能。（3）可编程的硬件定时知知识储备识储备032定时器概念34定时器工作模式1LED灯原理定时器器的内部结构5定时器中断的相关寄存器67定时器开启流程9主要程序分析定时器赋初值的方

11、法8程序流程图1工作模式工作模式0工作模式12工作模式23工作模式34定定时时器器/计计数器的工作模式数器的工作模式定定时时器器/计计数器的工作模式数器的工作模式工作方式寄存器TMOD用于设置定时/计数器的工作方式低四位低四位用于T0，高四位高四位用于T1工作方式寄存器TMOD定定时时器器/计计数器的工作模式数器的工作模式GATE0，TR0、TR1=1，启动定时/计数器工作。GATA1，TR0、TR1=1，外部中断引脚为高电平，启动定时/计数器工作。门门控位控位定定时时器器/计计数器的工作模式数器的工作模式C/T：定时/计数模式选择位。C/T为0时，工作于定时模式。C/T为1时，工作于计数模式

12、。模式模式选择选择位位定定时时器器/计计数器的工作模式数器的工作模式工作模式工作模式工作模式工作模式0由TL0的低5位和TH0的8位共同构成一个13位的定时器/计数器定时器启动后，定时脉冲个数加到TL0上，从预先设置的初值累加，不断递增1工作模式工作模式0TL0计满后，向TH0进位，直到13位寄存器计数值溢出溢出时，中断标记TF0置1继续定时，需要重置初值，并清中断标记TF01工作模式0工作模式工作模式12工作模式23工作模式34定定时时器器/计计数器的工作模式数器的工作模式工作模式工作模式1模式1与模式0几乎完全相同模式1中寄存器TH0和TL0共同构成一个16位定时器参与操作与模式0相比，模

13、式1的定时范围更大。1工作模式0工作模式12工作模式工作模式23工作模式34定定时时器器/计计数器的工作模式数器的工作模式工作模式工作模式2定时器寄存器TH0/TL0的值溢出时，定时器/计数 器会自动把寄存器TH0/TL0清0，以重新开始操作。工作模式工作模式2自动重装入的预置数存放在定时器/计数器的TH0中，TL0参与定时操作。定时/计数的位数小很多。常用于波特率发生器（串口通讯）。为串口通讯提供时间基准。1工作模式0工作模式12工作模式23工作模式工作模式34定定时时器器/计计数器的工作模式数器的工作模式工作模式工作模式3TL0和TH0将被分割成两个相互独立的8位定时器/计数器。定时器/计

14、数器T1没有工作模式3。知知识储备识储备032定时器概念31LED灯原理定时器器的内部结构5定时器中断的相关寄存器67定时器开启流程9主要程序分析定时器赋初值的方法8程序流程图4定时器工作模式4中断允中断允许许寄存器寄存器IE中断标志寄存器TCON2中断响应的条件3中断优先级控制寄存器IP1定定时时器中断的相关寄存器器中断的相关寄存器5辅助寄存器AUXR中断允中断允许许寄存器寄存器IECPU对中断系统中的所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器IE控制中断允许寄存器IE中断允中断允许许寄存器寄存器IEET0：定时/计数器T0中断允许位。ET0=1时，中断允许。ET0=0时，中断屏蔽

15、。中断允许寄存器IET0中断允许位中断允中断允许许寄存器寄存器IEET1=1时，中断允许。ET1=0时，中断屏蔽。中断允许寄存器IEET1：定时/计数器T1中断允许位。T1中断允许位中断允中断允许许寄存器寄存器IEEA：CPU中断允许（总允许）位。EA=1时，总中断打开。EA=0时，总中断关闭。中断允许寄存器IE总总中断中断4中断允许寄存器IE中断中断标标志寄存器志寄存器TCON2中断响应的条件3中断优先级控制寄存器IP1定定时时器中断的相关寄存器器中断的相关寄存器5辅助寄存器AUXR中断中断标标志寄存器志寄存器TCON中断标志寄存器也叫中断控制寄存器（TCON）的高4位用于控制定时/计数器的

16、启停和中断申请。中断标志寄存器TCON中断中断标标志寄存器志寄存器TCONTF0：定时/计数器T0溢出中断请求标志位。TF1：定时/计数器T1溢出中断请求标志位。中断标志寄存器TCON中断中断请请求求标标志位志位中断中断标标志寄存器志寄存器TCONTR1：T1运行控制位。TR1置1时，T1开始工作。TR1置0时，T1停止工作。TR1由软件置1或清0。中断标志寄存器TCONT1运行控制位运行控制位4中断允许寄存器IE中断标志寄存器TCON2中断响应的条件3中断中断优优先先级级控制寄存器控制寄存器IP1定定时时器中断的相关寄存器器中断的相关寄存器5辅助寄存器AUXR中断中断优优先先级级控控制寄存器

17、制寄存器IP单片机有两个中断优先级，由中断优先级寄存器IP中相应位的状态来定义。中断优先级控制寄存器IP中断中断优优先先级级控控制寄存器制寄存器IP中断优先级控制寄存器IPPT0：定时/计数器T0优先级设定位。PT1：定时/计数器T1优先级设定位。PT2：定时/计数器T2优先级设定位。中断中断优优先先级级控制寄存器控制寄存器IP同一优先级中的中断申请不止一个时，则有中断优先权排队问题。同一优先级的中断优先权排队，由中断系统硬件确定的自然优先级形成。4中断允许寄存器IE中断标志寄存器TCON2中断响中断响应应的条件的条件3中断优先级控制寄存器IP1定定时时器中断的相关寄存器器中断的相关寄存器5辅

18、助寄存器AUXR中断响中断响应应的条件的条件中断源有中断请求。此中断源的中断允许位为1。CPU开中断（即EA=1）。4中断允许寄存器IE中断标志寄存器TCON2中断响应的条件3中断优先级控制寄存器IP1定定时时器中断的相关寄存器器中断的相关寄存器5辅辅助寄存器助寄存器AUXR设置新增加的特殊功能寄存器AUXR可将定时器设置为1T。辅辅助寄存器助寄存器AUXR寄存器AUXR设置定时器辅辅助寄存器助寄存器AUXRT0 x12:定时器0速度控制位。T0 x12=0时，定时器0是传统8051速度，12分频;T0 x12=1时，定时器0的速度是传统8051的12倍，不分频。寄存器AUXR设置定时器辅辅助

19、寄存器助寄存器AUXRT1x12:定时器1速度控制位T1x12=0，定时器1是传统8051速度，12分频;T1x12=1，定时器1的速度是传统8051的12倍，不分频。寄存器AUXR设置定时器知知识储备识储备032定时器概念31LED灯原理定时器器的内部结构7定时器开启流程9主要程序分析定时器赋初值的方法8程序流程图4定时器工作模式5定时器中断的相关寄存器616位单片机，定时器最大可计数为2的16次方即65536。单片机的定时器递加式，所以最大值减去所要定时的值就是初值定定时时器器赋赋初初值值的方法的方法知知识储备识储备032定时器概念31LED灯原理定时器器的内部结构7定时器开启流程9主要程

20、序分析定时器赋初值的方法8程序流程图4定时器工作模式5定时器中断的相关寄存器6定定时时/计计数器开启流程数器开启流程定时/计数器流程图如图所示。知知识储备识储备03课课堂提堂提问问：定时器、计数器在应用中的区别与联系。知知识储备识储备032定时器概念31LED灯原理定时器器的内部结构9主要程序分析定时器赋初值的方法8程序流程图4定时器工作模式5定时器中断的相关寄存器67定时器开启流程程序流程程序流程图图本任务中通过定时器中断产生1s的延时程序开始后，先对定时器进行初始化，定时器定1s后LED灯亮。延时一段时间后灯灭。知知识储备识储备032定时器概念31LED灯原理定时器器的内部结构9主要程序分析定时器赋初值的方法4定时器工作模式5定时器中断的相关寄存器67定时器开启流程8程序流程图主要程序分析主要程序分析Void Timer0_Init():定时器初始化函数。TH0和TL0为0即此时采用定时器最大定时时间。TR0=1表示开始定时器0。主要程序分析主要程序分析void Timer0_Over()定时器溢出函数。if(TF0=1)当定时器达到65ms时，定时器溢出。TF0=0，溢出后清定时器标志位。