《C语言学习与应用》教学课件13-60S定时报警器.pdf

C语言学习与应用教学课件项目实训1 60s定时报警器实例n标了解数码管接口的基本原理；了解单片机定时器/计数器的原理及应用；掌握单片机定时器定时程序的编写方法；掌握完成和分析一个项目C语言源程序的顺序。项目实训1 60s定时报警器项目分析1.任务说明P 用AT89c51单片机实现60s定时报警器，使用尽可能亶单的程序逐步实现以下功能。(1)编写延时的C语言函数。(2)编写程序使数码管动态显示时间。(3)制作60s定时报警器，开机显示60并持续倒计时，,F最后显示0。时报警。J项目实训1 60s定时报警器项同分析2.设计方案本系统的硬件结构比较简单，由单片机控制模 块和数码管显示模块两部分组成。单片机选择 AT89c51单片机，通过内部定时器控制时间。数码 管显示模块使用一个2位一体共阳极数码管显示器，采用动态显示技术显示定时器剩余时间。项目实训1 60s定时报警器单片机简介单片机在一块芯片上集成了中央处理部件（CPU）、存储器（RAM、ROM）、定时器/计数 器和各种输入/输出（I/O）接口（如 并行I/O口、串行I/O口和A/D转换器）等，如图1所示。PO PI P2 P3 TxD RxD INTO INTI图1单片机的结构项目实训1 60s定时报警器单片机简介8051是MCS-51系列单片机的 典型芯片，其他型号除了程序存 储器结构不同外，内部结构完全 相同，引脚完全兼容,这里以8051 为例子，介绍MCS-51系列单片机 的内部组成及信号引脚。8051单片机采用标准40引脚 双列直插式封装，如图2所示。7(T2)P1.0C1 40 vcc(T2EX)PI.I 匚2 39 P0.(XAD0PI.2L3 38 PO.l(ADl)P1.3C4 37 P0.2(AD2)P1.4C5 36 PO.3(AD3)(MOSDPI.5C6 35 PO&AD4)(MISO)PI.6C7 34 PO.5(SCK)PI.7E8 33 PO.6(AD6)RSTC9 32 PO.7(AD7)(RXD)P3.()C10 31 EA.VPP(TXDJP3.I 匚II 30 ALEPR?5G匚12 29 FSEN(iNTiP3.3 r13 28 P2.7(AI5)P3.6C16 25 P24 Al2)(RDIP3.7 匚17 24 P2.3(AI1)XTAL2 C18 23 P2.2(AIO)XTAI.I 匚19 22 P2.I(A9)GNDC20 21 P2.(MA8)图2 8051单片机的引脚项目实训1 60s定时报警器编程软件KeilKei IC51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,操作起来简单 方便,编译后生成的二进制文件占据的空间小。开发人员可用IDE本身或其他编辑器 编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及C51编译器编译生成目标文件。目标文件可由 LIB51创建生成库文件,也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件。目标 文件由0H51转换成标准的hex文件,以供调试器进行源代码级调试,也可由仿真器直接 对目标板进行调试,也可以直接写入程序存储器（如EPROM或Flash中），如图3所示。勉 pVision4Integrated Development Environment闪 KEILVZ Tool s by ARMCopyrht 1997 2005 3 Softwire.2005-2009 ARM Ltd.Al rhts reserved.Thb product is protected by US ind mtemibonil Uws.图3编程软件Kei I项目实训1 60s定时报警器LED数码显示接口技术LED数码管是重要的人机对话部分,是最基本的输出设备。计算机运行 结果和运行状态可以通过数码管显示出来。(1)LED数码管显示原理。数码管就是几个发光二极管按一定方式组成 的器件,控制不同的发光二极管导通发光而另外一些不发光,就会显示出不 同的图形字形。(2)LED数码管的内部结构。LED数码管的内部结构有两种不同形式：-种为共阳极显示器；另一种为共阴极显示器。图4所示依次是8位数码管的引脚图、共阴极结构和共阳极结构。a b cd e f sa b c d e f 8图4 8位数码管的引脚图、共阴极结构和共阳极结构项目实训1 60s定时报警器LED数码显示接口技术LED数码管显示器有两种连接方法:一种为共阳极接法；另 一种为共阴极接法。本项目实训采用共阴极接法。表1所 示是共阳极和共阴极显示管脚信号表。表1共阳极和共阴极显示管脚信号表字 符共阴极段选码共阳极段选码字 符共阴极段选码共阳极段选码00 x 3 f0 x c 0l)0 x 7 c0 x8310 x0 60 x f 9C0 x390 x c 620 x 5 b0 x a 4d0 x 5 e0 x a 130 x4 f0 x boE0 x790 x8640 x660 x9 9F0 x7 10 x 8 e50 x 6 d0 x9 2P0 x7 30 x 8 c60 x 7 d0 x8 2U0 x 3 e0 xc 170 x0 70 x f 8y0 x 6 e0 x9 180 x7 f0 x8 0r0 x310 x c e!)0 x 6 f0 x9 08.0 xf f0 x00A0 x7 70 x88灭0 x000 xf f项目实训1 60s定时报警器LED数码显示接口技术(3)数码管显示方式。静态显示。静态显示是指在显示某个字符时，相应 字段一直导通或截止,直至更换其他字符。动态显示。为了解决静态显示的缺点，在多位显示 的情况下,往往采用动态显示的方式使用数码管。项目实训1 60s定时报警器定时器/计数器知识简介AT89C51单片机内部有两个16位定时器/计数器可供 选择使用:定时器/计数器TO、T1O定时器/计数器具有精 确的定时和计数功能,而且可以根据定时计数的多少选择 16位、13位或8位。本实验使用定时器/计数器的定时功能,选择TO的16 位定时器(工作方式1)。这些使用要求在程序中可以通过 设置单片机内部两个特殊功能寄存器TMOD与TCON的相应 值来完成。(1)TM0D寄存器为TO、T1的工作方式寄存器,只能按 字节赋值操作，格式如图5所示。其中，高4位为T1方式字 段，低4位为TO方式字段,含义完全相同。GATEGATE图5 TMOD寄存器的格式项目实训1 60s定时报警器定时器/计数器知识简介M1、M0为工作方式选择位,以二进制方式选择,对 应关系见表2。表2 M1、M0的对应关系MlM0工作方式功 能00方式013位定时器/计效器01方式116位定时器计数器I0方式2白动再装人的8位定时器计数器11方式3TO分为两个8位定时器 计数器:T1不使用C/(T为定时器/计数器方式选择位。C/T=0时，工作 于定时方式；C/T=1时,工作于计数方式。GATE为门控位。当GATER时,TO、T1仅受TRO、TR1 启动的控制；当GATE=1时,TO、T1除了受TRO、TR1控制外,还要受到外部中断的控制。项目实训1 60s定时报警器定时器/计数器知识简介(2)TC0N寄存器的高4位为TO、T1的运行控制位(TRO 和TR1)和计数溢出标志位(TFO和TF1),格式如图6所示。TFl TRI TFO TRO 1EI III I IE0 IT0图6 TCON寄存器的格式TRO/TR1为TO/T1的启动位,当TRO(TR1)=1时,就启动 TO(T1)进行定时或计数工作。TFO/TF1为TO/T1的溢出中断请求标志位。项目实训1 60s定时报警器项目实例源码及代码解析1.硬件电路如图7所示，选用P1.0端口 连接蜂鸣报警器,P2端口连接数 码aDp,控制 数码管段选,P3口 的P3.0、P3.1连接数码管的1脚 和2脚,控制数码管位选。图7项目实训1硬件电路项目实训1 60s定时报警器微课I d 瓯 UNTITLED-ISIS Pr ofessionalLibr ar y Templ ate System Hel p声。i挈曲硝J臣里|(9刎*4-13：里1俄小，|匣1的/1曲四内1国拼回6*鼐毒蚪以。0总回0力留/口 D8ASr|l|devices7SEG-MPX2-CAAT 89c51BUZZER CAP CAP-ELEC CRYSTAL PNP RESIk II No Me;Root sheet 1-1300.0+1600.0 th60s定时报警器硬件电路项目实训1 60s定时报警器项目实例源码及代码解析2.项目实例源码本项目主要实现两大功能:数码管动态显示剩余时间和60s定时功能。数码管动态显示需要一个延迟函数使得数码管十位数字和个位数字动态 显示;60s定时功能需要由定时器的设置和相应的中断函数来完成。首先 定义一些变量,然后定义相应的函数,最后由ma in函数调用相关函数实现 功能。#includeunsigned char code table=0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82)0 xf8,0 x80,0 x90);共阳极显示数字。9sbit P1_O=P1/Q;连接报警器sbit gew=P3Al;选择数码管个位sbit shiw=P3A0;选择数码管十位项目实训1 60s定时报警器sbit k2=P2A0;数码管显示num控制中断次数,ge存储个位,shi存储十位,sec存储初始定时器60s unsigned char sec=60,shi,ge)num;void init()TMOD=0 x01;TH0=0 x3C;TL0=0 xB0;EA=1;ETO=1;TRO=1;shi=sec/10;ge=sec%10;设定定时器0的工作方式为1定时器装初值一个周期50ms开总中断开定时器。中断启动定时器0两位数分离赋给数码管十位显示两位数分离赋给数码管个位显示项目实训1 60s定时报警器项目实例源码及代码解析void delay(unsigned int xms)/延时子函数unsigned int i,j;for(i=xms;i0;i-)for(j=110;j0;j-);项目实训1 60s定时报警器项目实例源码及代码解析void display()gew=l;P2=tablege;delay(l);gew=0;shiw=l;P2=tableshi;delay(l);shiw=0;打开数码管个位位选数码管个位赋值延时送入数据的反应时间关闭数码管个位位选打开数码管十位位选送入数据关闭数码管十位位选项目实训1 60s定时报警器项目实例源码及代码解析voidmain()主函数init();while(l)display();voidTimerO()interruptlTH0=(65536-50000)/256;定时器重装初值,50msTL0=(65536-50000)%256;项目实训1 60s定时报警器项目实例源码及代码解析num+;if(num=20)num=0;sec-;if(sec=0)shi=sec/10;ge=sec%10;if(sec=0)每次中断num+1定时器每进行一个周期num加L运行20个周期即为1s到Is,num清。重新开始倒计时1s两位数分离赋给数码管十位显示 两位数分离赋给数码管个位显示 倒计时到00s项目实训1 60s定时报警器【项目实例源码及代码解析Pl_0=0;TR0=0;蜂鸣器报警提示关闭定时器0项目实训1 60s定时报警器项目实例源码及代码解析3.代码解析定义需要变量。unsigned char code table=0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99)0 x92,0 x82,0 x(8,0 x80,0 x90;共阳极显示数字。9 sbit P1_O=P1AO;sbit gew=P3Al;sbit shiw=P3A0;sbitk2=P2A0;连接报警器选择数码管个位 选择数码管十位 数码管显示unsigned char sec=60,shi,ge)num;num控制中断次数,ge存储个位,shi存储十位,sec定时60s项目实训1 60s定时报警器项目实例源码及代码解析系统初始化函数。void init()TMOD=0 x01;TH0=0 x3C;TLO=OxBO;EA=1;ETO=1;TRO=1;shi=sec/10;ge=sec%10;设定定时器TO的工作方式为1定时器装初值,一个周期50ms开总中断开定时器TO中断启动定时器TO两位数分离赋给数码管十位显示两位数分离赋给数码管个位显示项目实训1 60s定时报警器项目实例源码及代码解析数码管显示函数。void display()gew=l;P2=tablege;delay(l);gew=0;shiw=l;P2=tableshi;delay(l);shiw=0;打开数码管个位位选数码管个位赋值延时送入数据的反应时间关闭数码管个位位选打开数码管十位位选数码管十位赋值关闭数码管十位位选项目实训1 60s定时报警器项目实例源码及代码解析(4)60s定时中断函数。void Timer0()interrupt 1TH0=0 x3C;TLO=OxBO;num+;if(num=20)num=0;sec-;if(sec=0)定时器重装初值，一个周期50ms每次中断num+1定时器每个周期num加1,20个周期即为Is到Is,num清。重新开始倒计时1s项目实训1 60s定时报警器项目实例源码及代码解析(4)60s定时中断函数。shi=sec/10;ge=sec%10;if(sec=0)两位数分离赋给数码管十位显示 两位数分离赋给数码管个位显示 倒计时到00sPl_0=0;TRO=0;关闭定时器 蜂鸣器报警提示项目实训1 60s定时报警器祝你进步!谢谢!