单片机实验报告LED灯控制器

1、. 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、

2、设计思路 C8051F310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

3、待中断，以便中断完后回到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。

4、 因为中断程序执行完后，会回到原来程序中断的地方，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

5、清零，并在中断处向下继续执行程序。 PSW.5：为标志位，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）. . 始开化始初发沿触0，下降许允外部中断1方式，定时器允许定时1中断YR0=02HNYR002HNCASE2CASE1CASE33H806H R1R10C1H?R1?3H? R2 R2?0C6H0B1H6 R214HR7R7?0AH8HR7?2?1?TH?TL?7-R?R7=caseA=14PSW.1=caseA141中. . 外部中断流程图2.3.定时器中断流程图 定时器溢出下键按KINT触发中断1置PSW.1重新赋值?R1H1T

6、TL1?R20+1R0?R标志位PSW.1置一NR0=04H关定时Y零PSW.1清零清R0LED(P0.0)取PO036DPT?DPDP主 . . 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）

7、;Designed by: 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 MAIN ;外部中断0ORG 0003H 入口 LJMP T_KINT ;定时器ORG 001BH 1入口 LJMP TIME1 初始化配置MAIN: LCALL Init_Device ; MOV R0,#00H CLR LED ;led灯关 CLR BEEP CLR PSW.1 ; 标

8、志位1清零 ;标志位 CLR PSW.5 2 清零 允许总中断 ; SETB EA . . SETB EX0 ;外部中断0允许 ; 下降沿延触发 SETB IT0 ;置T1为定时方式 1 MOV TMOD,#10H 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2 LOOP: 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

9、 MOV R2,#0B1H MOV R7,#28H LJMP START ;* ; 模式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,R7 BACK: SETB TR1 ;开定时 LOOP1:MOV C,PSW.5 ;

10、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 DJNZ R7,BACK ; 循环，使闪烁达到10s MOV C,PSW.1 等待外THERE为1则只执行一种模式跳转到 JC THERE ; PSW.1 部中断; CJNE A,#14H,LOOP2 ;顺序执行时，判断下一模式3 LJMP CASE3 ;A=14H则跳转到模式LOOP2:JC THERE LJMP CASE2 ;A14H则跳转到模式2 1s 蜂鸣THERE:LCALL VOICE ; 踏步，等待外部中断 SJMP $ ;* 1s ;蜂鸣器响;* VOICE:S

11、ETB BEEP 开蜂鸣 ; . . MOV TH1,#06H MOV TL1,#0C6H CLR PSW.5 SETB TR1 ;开定时器1 LOOP3: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,#00H K_RET: CLR TR1 ;关定时器1 POP SP POP SP ;出栈两次

12、 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 ;* ;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 关定时 CLR TR1 ;. . CPL LED ;LED取反 RETI ;* ;初始化配置 ;* PCA_Init: ;关闭看门狗 anl PCA0MD, #0BFh mov PCA0MD, #000h ret Timer_Init: ;定时器1初始化配置 mov TMOD, #010h mov CK

13、CON, #002h ret 端口初始化配置 Port_IO_Init: ; mov XBR1, #040h ret Interrupts_Init: ;中断初始化配置 mov IE, #009h ret Init_Device: lcall PCA_Init lcall Timer_Init lcall Port_IO_Init lcall Interrupts_Init ret END . . 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

14、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 开始时，R7为28H 一次循环后R7为27H . . 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 . . KINT处，返回到了指定位置。所以，这说明不管程序运行到了哪里，只要按下在0036HPc 键，就会返回到指定位置，选择下一种模式运行。 Program Size: dat

15、a=8.0 xdata=0 code=219 方而且让各个子段程序的功能一目了然，代码利用合理空行和注释，不仅在视觉上美化了， 便调试和检错 C8051F310单片机开发板上跑代码：硬件调试时，在，在开始、结10s0.5Hz1Hz和三种不同频率闪动，各持续KINT不按键时，LED灯以2Hz， ，束和切换模式时，蜂鸣器都响1s 后结束；闪烁10s按下一次时，LED灯以2Hz 10s后结束；LED灯以1Hz闪烁按下两次时， 后结束；0.5Hz闪烁10s按下三次时，LED灯以 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

16、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、