張桂銘

摘 要：本項(xiàng)目教學(xué)難點(diǎn)是：1、定時(shí)器的應(yīng)用；2、時(shí)、分、秒如何計(jì)數(shù)及怎樣顯示在數(shù)碼管上。本例沒(méi)有應(yīng)用時(shí)鐘芯片，而是利用51系列單片機(jī)的定時(shí)器T1的自動(dòng)重裝的方式1功能實(shí)現(xiàn)了精確的1ms和1s的定時(shí)基準(zhǔn)的產(chǎn)生，其中1ms為最基本的定時(shí)時(shí)基，用于6位共陰動(dòng)態(tài)LED的掃描刷新之外，還通過(guò)sCounter軟計(jì)數(shù)變量用于1000次的1ms計(jì)數(shù)產(chǎn)生1s 精確的秒定時(shí)時(shí)基，用于基本計(jì)數(shù)時(shí)鐘源。本例采用云龍單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板及C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子鐘；精確定時(shí)；數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描；時(shí)鐘顯示的原理

在中職生單片機(jī)教學(xué)中需要突破的教學(xué)難點(diǎn)很多，而且涉及C語(yǔ)言編程，電子元件及模塊的應(yīng)用，電路原理等多項(xiàng)問(wèn)題，相對(duì)于中職生來(lái)說(shuō)，在興趣的培養(yǎng)教學(xué)方面和簡(jiǎn)單易懂的原則教學(xué)問(wèn)題上都有著較大的挑戰(zhàn)，是比較值得鉆研的教學(xué)難題，固此在這闡述一下我在教學(xué)中遇到的問(wèn)題，為進(jìn)一步探討和簡(jiǎn)化中職生單片機(jī)教法吸取經(jīng)驗(yàn)。

本例學(xué)生用到的實(shí)驗(yàn)板原理圖如下：

一、數(shù)碼管圖塊

二、單片機(jī)圖塊

三、數(shù)碼管段選和位選控制的鎖存器圖塊

實(shí)例中單片機(jī)晶振選擇的頻工作頻率為12MHz，定時(shí)器的最小計(jì)數(shù)時(shí)間為1us，調(diào)試參考程序如下：

#include

sfr P0M1 = 0x95； //--- 新增的功能寄存器地址聲明 ---

sfr P0M0 = 0x96；

unsigned char code LEDSEG[] =

{0x3F，0x06，0x5B，0x4F，0x66，0x6D，0x7D，0x07，0x7F，0x6F，0x77，0x7C，0x39，0x5E，0x79，0x71，0x00，}；//--- 顯示0～9，A～F筆段代碼表 ---

unsigned char code LEDDIG[] =

{ 0xFE，0xFD，0xFB，0xF7，0xEF，0xDF，}；

unsigned char LEDBuffer[6]；//--- 定義的顯示緩沖區(qū) ---

unsigned char LEDPointer； //--- 定義的掃描計(jì)數(shù)變量 ---

unsigned int sCount； //--- 定義的秒計(jì)數(shù)器變量 ---

unsigned char Second； //--- 定義的秒變量 ---

unsigned char Minute； //--- 定義的分變量 ---

unsigned char Hour； //--- 定義的時(shí)變量 ---

void main（void）

{

P0M1 = 0x00； //--- 配置P5端口的P0.0～P0.7為推挽輸出模式 ---

P0M0 = 0xFF；

TMOD = 0x10； //--- 配置T1為定時(shí)模式，工作于方式1，16位裝載模式 ---

TH1 = （65536 - 1000） / 256； //--- 初始化T1定時(shí)1mS ---

TL1 = （65536 - 1000） % 256；

TR1 = 1； //--- 啟動(dòng)T1工作 ---

ET1 = 1； //--- 使能T1中斷 ---

EA = 1； //--- CPU開(kāi)中斷 ---

while（1）

{

}

}

sbit dula=P2^6；

sbit wela=P2^7；

//--------------------------------------------------------------------------------------

//--- 定時(shí)器T1溢出中斷服務(wù)程序 ---

void T1_ISR（void） interrupt 3

{

TH1 = （65536 - 1000） / 256； //--- 初始化T1定時(shí)1mS ---

TL1 = （65536 - 1000） % 256；

dula=1；

P0 = LEDSEG[LEDBuffer[LEDPointer]]；//數(shù)碼管顯示段選碼

dula=0；

wela=1； //--- 顯示數(shù)字 ---

P0 = LEDDIG[LEDPointer]；

wela=0； //--- 數(shù)碼管的位選段選擇 ---

LEDPointer++； //--- 動(dòng)態(tài)掃描計(jì)數(shù)變量加1 ---

if（sizeof（LEDBuffer）==LEDPointer）LEDPointer = 0； //--- 所有數(shù)碼管掃描完，計(jì)數(shù)歸0 ---

sCount ++； //--- 秒計(jì)數(shù)變量加1 ---

if（1000 == sCount）

//--- 定時(shí)1秒時(shí)間到 ---

{

sCount = 0； //--- 秒計(jì)數(shù)變量清0

Second ++； //--- 秒變量加1 ---

if（60 == Second //--- 計(jì)滿60秒 ---

{

Second = 0； //--- 秒變量清0 ---

Minute ++； //--- 分變量加1 ---

if（60 == Minute）//--- 分計(jì)滿60 ---

{

Minute = 0； //--- 分變量清0 ---

Hour ++； //--- 時(shí)變量加1 ---

if（24 == Hour）

Hour = 0；

//--- 時(shí)計(jì)滿24則時(shí)變量清0 ---

}

}

LEDBuffer[5] = Second % 10；

//--- 秒變量裝顯示緩沖區(qū) ---

LEDBuffer[4] = Second / 10；

LEDBuffer[3] = Minute % 10；

//--- 分變量裝顯示緩沖區(qū) ---

LEDBuffer[2] = Minute / 10；

LEDBuffer[1] = Hour % 10；

//--- 時(shí)變量裝顯示緩沖區(qū) ---

LEDBuffer[0] = Hour / 10；

}

}

其中定時(shí)器中斷初始化程序應(yīng)完成如下工作：

1.對(duì)TMOD賦值，以確定T0和T1的工作方式。

2.計(jì)算初值，并將其寫入TH0、TL0或TH1、TL1。

3.使TR0或TR1置位，啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)或計(jì)數(shù)。

4.中斷方式時(shí)，則對(duì)IE賦值，開(kāi)放中斷。

5.開(kāi)總中斷。

TMOD = 0x10； //---對(duì)TMOD賦值，配置使用定時(shí)器T1，工作于方式1，因?yàn)閱纹瑱C(jī)使用12MHz 晶振，機(jī)器周期為1us。

TH1 = （65536 - 1000） / 256； //定時(shí)器裝初值，1000us=1ms

TL1 = （65536 - 1000） % 256；

TR1 = 1； //--- 啟動(dòng)定時(shí)器T1

ET1 = 1； //--- 使能定時(shí)器T1中斷

EA = 1； //--- CPU開(kāi)中斷（開(kāi)總中斷）

以上是定時(shí)器初始化在程序的編寫上的5個(gè)步驟， 在C語(yǔ)言程序的編寫中是按這5個(gè)對(duì)應(yīng)的步驟實(shí)現(xiàn)的，其中對(duì)特殊功能寄存器的設(shè)置及特殊功能寄存器中相應(yīng)位的開(kāi)啟請(qǐng)注意查閱相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。例于對(duì)TMOD的賦值

是對(duì)上面表格的各位的設(shè)置實(shí)現(xiàn)的。而開(kāi)定時(shí)器是對(duì)下表TCON寄存器TR1的設(shè)置。

因此關(guān)于單片機(jī)定時(shí)器的應(yīng)用我本人認(rèn)為還要利用多媒體投影，邊復(fù)習(xí)前面的內(nèi)容，邊編寫相應(yīng)的程序，否則學(xué)生也許越聽(tīng)越感覺(jué)困難，談不上突破這一難點(diǎn)了。

關(guān)于數(shù)字時(shí)鐘的時(shí)、分、秒如何計(jì)數(shù)并顯示在數(shù)碼管上也是本例的難點(diǎn)，例 LEDBuffer[5] = Second % 10；

LEDBuffer[4] = Second / 10；

//--- 秒變量裝顯示緩沖區(qū) ---，是因?yàn)檫@是最后兩個(gè)數(shù)碼管，LEDBuffer[4]是秒的十分位，LEDBuffer[5]是秒的個(gè)位，所以個(gè)位要求余，十分位要求模得以實(shí)現(xiàn)?？勺寣W(xué)生反復(fù)實(shí)訓(xùn)調(diào)試讓該難點(diǎn)得到突破。

單片機(jī)原理與應(yīng)用是對(duì)中職學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較深?yuàn)W的學(xué)科，需要反得實(shí)踐，反得學(xué)習(xí)編程和調(diào)試，并要結(jié)合電子器件的工作原理一步步學(xué)習(xí)，才能突破一個(gè)個(gè)難點(diǎn)，從而使知識(shí)技能獲得一定的進(jìn)階。

參考文獻(xiàn)：

[1]MCS-51單片機(jī)C語(yǔ)言編程100例 孫安青編著；2、云龍單片機(jī) 網(wǎng)絡(luò)教程.