单片机实验报告LED灯控制器.docx

1、单片机实验报告LED灯控制器微机实验报告LED灯控制器指导教师： 专业班级 ：姓名：学号： 联系方式：一、任务要求 实验目的：加深对定时/计数器、中断、IO端口的理解，掌握定时/计数器、中断的应用编程技术及中断程序的调试方法。实验内容：利用C8051F310单片机设计一个LED灯控制器主要功能和技术指标要求：1. LED灯外接于P0.0端。2. LED灯分别按2Hz，1Hz和0.5Hz三种不同频率闪动，各持续10s。3. 在LED灯开始和停止闪烁时蜂鸣器分别鸣响1次。4. 利用单片机内部定时器定时，要求采用中断方式。 提高要求：使用按键（KINT）控制LED灯闪烁模式的切换。二、设计思路C80

2、51F310单片机片上晶振为24.5MHz,采用8分频后为3.0625MHz ，输入时钟信号为48个机器周期，所以T1定时器采用定时方式1，单次定时最长可以达到的时间为1.027s，可以满足0.5Hz是的定时要求。基础部分：给TMOD赋值10H，即选用T1定时器采用定时方式1，三种频率对应的半周期时间为0.25s、0.5s、1s。计算得需给TH1和TL1为C1H、B1H；83H、63H；06H、C6H。要使闪烁持续10s，三种模式需要各循环40、20、10次。用LOOP3:MOV C,PSW.5 ；PSW.5为标志位，进定时器中断后置一JNC LOOP3 代替踏步程序等待中断，以便中断完后回到

3、主程序继续向下执行。为了减少代码长度，可以采用循环结构，循环主题中，将R1、R2分别赋给TH1、TL1，R7为循环次数（用DJNZ语句实现）；定时中断里，重新给TH1、TL1赋值时同理。这样，循环时只要把定时时间和循环次数赋给R1、R2、R7即可，达到减少代码长度的效果。蜂鸣器也采用T1定时方式1，定时一秒。提高部分： 采用外部中断0，下降沿触发。外部中断程序里置标志位PSW.1和R0，PSW.5用于判断执行完一种模式后，是否跳出循环结束。R0用于判断执行何种模式，每按一次后RO加一，第四次时就将R0和PSW.5清零,这样程序就又回到了基础部分的循序执行。因为中断程序执行完后，会回到原来程序中

4、断的地方，继续向下执行而给程序运行带来诸多不便。所以，查看了RETI语句的实现形式：将栈顶压入PCH，POP后再将栈顶压入PCL，利用这个定义，只要将需要返回的地址压入PCH和PCL就能返回到指定地址。三、资源分配 P0.0:为LED灯控制端口，高电平触发。P3.1：为蜂鸣器控制端口，高电平触发。P0.1：为KINT键控制端口，下降沿触发。 R1、R2：用于存放计时器计时数据，R1赋给TH1、R2赋给TL1。 R7：存放三种模式的循环次数。 R0：在外部中断程序中赋值，用于判断采用何种模式。 PSW.1：为标志位，用于等待定时器中断，中断执行完清零，并在中断处向下继续执行程序。 PSW.5：为

5、标志位，用于判断执行一种中断还是三种，在外部中断程序中改变。四、流程图 1.主程序流程图（含提高部分）：2.外部中断流程图3.定时器中断流程图五、源代码 （含文件头说明、资源使用说明、语句行注释）;*;Filename: LED灯闪烁.asm;Decription: LED LED灯分别按2Hz，1Hz和0.5Hz三种不同频率闪动，各持续10s。; 在LED灯开始和停止闪烁时蜂鸣器分别鸣响1次。按一次按钮，LED以; 2Hz 频率闪动；按第二次以1Hz频率闪动；按第二次以0.5Hz频率闪动；; 第四次时又顺序执行三种模式（可以在任何时候按按钮，不必等上一模; 式闪烁完） ;Designed b

6、y: gxy;Date: 2012.10.31;*$include (C8051F310.inc)LED BIT P0.0 ;LED灯控制端口BEEP BIT P3.1 ;蜂鸣器控制端口KINT BIT P0.1 ;KINT按钮端口ORG 0000H ;复位入口LJMP MAINORG 0003H ;外部中断0入口LJMP T_KINTORG 001BH ;定时器1入口LJMP TIME1MAIN: LCALL Init_Device ;初始化配置 MOV R0,#00H CLR LED ;关led灯 CLR BEEP CLR PSW.1 ;标志位1清零 CLR PSW.5 ;标志位2清零 S

7、ETB EA ;允许总中断 SETB EX0 ;外部中断0允许 SETB IT0 ;下降沿延触发 MOV TMOD,#10H ;置T1为定时方式1 SETB ET1 ;定时器T1允许中断;*;外部中断返回处，选择模式;*CHOO: CJNE R0,#02H,LOOP ;选择模式 LJMP CASE2 ;R0等于02H,跳转到模式2LOOP: JC CASE1 ;R0小于02H,跳转到模式1 LJMP CASE3 ;R0大于02H,跳转到模式3;*;模式1，2Hz闪烁10s;*CASE1:MOV R1,#0C1H MOV R2,#0B1H MOV R7,#28H LJMP START;*; 模式

8、2，1Hz闪烁10s;*CASE2:MOV R1,#83H MOV R2,#63H MOV R7,#14H LJMP START;*; 模式3，0.5Hz闪烁10s;*CASE3:MOV R1,#06H MOV R2,#0C6H MOV R7,#0AH LJMP START;*;闪烁控制程序;*START:LCALL VOICE ;蜂鸣1s MOV TH1,R1 MOV TL1,R2 MOV A,R7BACK: SETB TR1 ;开定时LOOP1:MOV C,PSW.5 ;等待中断，中断会置一标志位PSW.5 JNC LOOP1 ;中断结束，继续向下运行 CLR PSW.5 ;清零标志位 D

9、JNZ R7,BACK ;循环，使闪烁达到10s MOV C,PSW.1 JC THERE ; PSW.1为1则只执行一种模式跳转到THERE等待外;部中断 CJNE A,#14H,LOOP2 ;顺序执行时，判断下一模式 LJMP CASE3 ;A=14H则跳转到模式3LOOP2:JC THERE LJMP CASE2 ;A14H则跳转到模式2THERE:LCALL VOICE ;蜂鸣1s SJMP $ ;踏步，等待外部中断;*;蜂鸣器响1s;*VOICE:SETB BEEP ;开蜂鸣 MOV TH1,#06H MOV TL1,#0C6H CLR PSW.5 SETB TR1 ;开定时器1LO

10、OP3:MOV C,PSW.5 ;等待中断 JNC LOOP3 CLR BEEP ;关蜂鸣 RET;*;外部中断0;*T_KINT:SETB PSW.1 ;标志位1置一，用于判断是否顺序执行三种模式 INC R0 ;R0加一，用于判断何种模式 CJNE R0,#04H,K_RET CLR PSW.1 ;R0到04H时清零标志位和R0 MOV R0,#00HK_RET: CLR TR1 ;关定时器1 POP SP POP SP ;出栈两次 MOV DPTR,#0036H ;0036H为选择处地址 PUSH DPL ;DPL压入栈顶 PUSH DPH ;DPH压入栈顶 RETI ;返回到知道位置;

11、*;定时器1中断;*TIME1: MOV TH1,R1 MOV TL1,R2 ;重新置数 SETB PSW.5 ;标志位置一 CLR TR1 ;关定时 CPL LED ;LED取反 RETI;*;初始化配置;*PCA_Init: ;关闭看门狗 anl PCA0MD, #0BFh mov PCA0MD, #000h retTimer_Init: ;定时器1初始化配置 mov TMOD, #010h mov CKCON, #002h retPort_IO_Init: ;端口初始化配置 mov XBR1, #040h retInterrupts_Init: ;中断初始化配置 mov IE, #009

12、h retInit_Device: lcall PCA_Init lcall Timer_Init lcall Port_IO_Init lcall Interrupts_Init retEND 六、程序测试方法与结果、软件性能分析1 、软件调试总体界面：2 、定时器1测试 软件调试时 利用标志位用LOOP1:MOV C,PSW.5 JNC LOOP1语句，可以在中断返回后，在中断处继续向下执行代码硬件调试时，可以顺序以2Hz，1Hz和0.5Hz三种不同频率闪动，各持续10s，并且蜂鸣器鸣叫1s正常3、定时循环代码测试：例如执行模式1定时0.25s，要循环40次才能跳出一次循环后R7为27H开

13、始时，R7为28H跳出循环时，R7为0所以，定时循环程序正常4、外部中断测试 如图，软件调试时，进入中断程序执行到RETI后，DPTR被赋为0036H，pc在00ACH处再执行一步Pc在0036H处，返回到了指定位置。所以，这说明不管程序运行到了哪里，只要按下KINT键，就会返回到指定位置，选择下一种模式运行。Program Size: data=8.0 xdata=0 code=219代码利用合理空行和注释，不仅在视觉上美化了，而且让各个子段程序的功能一目了然，方便调试和检错硬件调试时，在C8051F310单片机开发板上跑代码：不按KINT键时，LED灯以2Hz，1Hz和0.5Hz三种不同频

14、率闪动，各持续10s，在开始、结束和切换模式时，蜂鸣器都响1s，按下一次时，LED灯以2Hz闪烁10s后结束；按下两次时，LED灯以1Hz闪烁10s后结束；按下三次时，LED灯以0.5Hz闪烁10s后结束；当按下第四次时，又切换回顺序执行三种模式，在上述过程，蜂鸣器君鸣叫正常。综上：此次程序，运行正常，很好的完成了要求的基础部分和提高部分七、思考题.若想实现3种闪耀方式的持续时间在5s-20s范围内可调，且每种方式的持续时间各不相同，应如何设计程序？ 答： 三种闪烁方式利用定时器执行，定时时间为0.25s、0.5s、1s 通过循环次数来控制持续时间，所以只要改变循环次数，就能改变持续时间（初始

15、持续时间可设为10s）可以利用矩阵键盘来实现，通过键值扫描程序来判断按下了什么键，再通过键值处理来执行按键的功能可以设置 +键、-键、和输入键按下+键，寄存器如R5加一；按下-键，寄存器如R5减一再按输入键后，模式1循环次数加4* R5；模式1循环次数加2* R5；模式1循环次数加1* R5，再执行程序来达到改变持续时间的功能。八、实验小结通过本实验，我们一方面熟悉了C8051F310单片机开发板的结构、芯片间的连接方法，同时也掌握了简单的配置方法；另一方面，我们又加深对定时/计数器、中断、IO端口的理解，通过编写代码，我们也掌握了定时/计数器、中断的应用编程技术。程序写完后，调试是一定会出现很多问题，在软件调试时，我们一定要掌握利用断点来单步调试的方法，这样比较容易找出错误，而且节约大量时间，在代码量较多时，效果尤为明显。写代码时，一定要合理布局，及时写上注释，这样也避免写下面程序时出现错误，同时也方便调试时查错。