众文网1.基于单片机多用途定时器的论文
基于单片机的多用途定时器的设计与实现摘要】 设计了一种以AT89 C51为核心、结构紧凑和功能齐全的多用途定时器。
它可通过小键盘输入任意定时时间，最大可定时10h，能满足各种层次答辩、各种赛事以及某些特殊定时需要。文章对其结构作了介绍。
关键词：AT89 C51，定时器，Intel 8279,Intel82531 引 言“定时器”总的来说有两种类型。其一是基于模拟技术的传统产品，这种定时器功能简单，尽管曾被广泛应用过，但已进入淘汰之列。
另一种就是基于数字技术的新一代产品，这种产品功能强，是前者的换代之物。然而，此类产品大多是较大型的设备，真正实用、携带方便、功能齐全的“大路”商品则就不多见了。
随着单片机性能价格比的不断提高，新一代产品的应用越来越广泛，大可构成复杂的工业过程控制系统，完成复杂的控制功能，小则可以用于家电控制，甚至能够用来做儿童电子玩具。它功能强大，体积小，重量轻，灵活好用，配以适当的接口芯片，可以构造各种各样、功能各异的微电子产品。
鉴此，我们设计开发了一种基于单片机的多用途定时器。这种定时器除了AT89 C51芯片以外，只采用Intel8253、Intel 8279为主要芯片，是典型的“三片系统”。
它造价低，功能全，整体功能价格比高，配以小键盘和LED显示器，可适应各种场合的定时预警之用。 2 硬件结构AT系列单片机是美国ATMEL公司在IntelMCS-51单片机技术基础上开发出的一种新产品，片内带有4k E2ROM，编程/擦除全部采用电实现（有5V和12V两种模式），既能进行在线编程擦写， 亦可采用电话线进行远程编程擦写。
可重复性强，使用寿命长，可重复擦写1000次以上，并且擦写速度快，4k编程大约需3s，擦除仅需10ms。程序保存时间长，可达100年，与Intel MCS-51系列单片机完全兼容，且有超强的加密功能，能完全替代IntelMCS - 8751/Intel MCS - 8752和Intel MCS -87C51/Intel MCS-87C52，低电压，低电流，低功耗，除了有DIP、PLCC、QFP等多种封装形式，还有商用级、工业级、汽车用级、军用级等多种规格。
因此，目前它在微计算机产品开发中的应用越来越“火”。我们的系统不需要复杂的计算，程序代码量不大，4k ROM已足够，无须外扩ROM和RAM。
由于AT89 C51的内部计数器是16位的，即便采用2MHz的时钟，计满一次为32767.5μs，因此通过Intel 8253外扩了计数器，并且用AT89 C51的ALE输出作为8253的时钟脉冲，这样就大大地扩展了量程范围。通过Intel 8279外扩了键盘/显示器，由于Intel8279内部自带按键消抖电路和键值自动扫描电路，故无须再进行编程，这样既提高了可靠性，同时也减少了整个程序的代码量。
键盘为4*4物理键阵（部分键是复用的），除了0~9数字键外，还有计时键、修改键、确认键、设置键/复位、↑、↓等功能键，键位排布情况见图1。因为选用了塑膜按键（定做的），所以既防尘又美观。
显示器选用5位高红LED管，分别表示时、分、秒。之所以没有选用液晶，主要是从广泛的实用环境来考虑的，比如球赛，大多是在户外进行的，LCD就显得亮度不够了。
另外用了4个发光二极管作为时与分、分与秒之间的分界符，如图2所示。达到预定时间，声光同时报警，采用高亮度LED和所需语音（时间到，请停止）。
CPU对8279的监视采用了查询方式，故8279的中断请求信号IRQ悬空未用。系统有直流（4节1号干电池）和交流（220V市电）两种供电方式。
整流电源是与系统配装在一起3 软件结构8253的工作时钟是ALE，输出为1MHz。它有三个计数器，为了能够最大限度地扩大计时量程，三个计数器采用了“套用”方式，即计数器0的输出作为计数器1的输入脉冲，计数器1的输出作为计数器2的输入脉冲，最后计数器2的输出才输入到的。
整个系统的结构如图3所示。 AT89 C51的T0进行计数，一个“硬件计时周期”就能定时71min1.41s，这已能满足一般的赛事定时需要。
从更广的范围考虑，编制了不同“软定时”延迟程序，可用嵌套的形式启动“硬件计时周期”，以达到更长的定时需要，但是显示器的位数已定，最长能够定时10h，这已足够长了。系统软件分为三大模块，即初始化模块，键盘扫描/显示模块，时间延迟（脉冲计数）模块。
关键技术为延迟时间的计算和对8279编程，工作期间要动态地显示倒计时时间，结构框图如图4所示。4 结束语本文所介绍的多用途定时器设计巧妙，体积小，造价低，功能强，计时范围大，用途广泛，操作携带方便，是一种较理想的定时工具，经多次试用改进后已基本定型。
该系统市场前景广阔，具有较明显的经济效益。参 考 文 献1 张友德等.单片微型机原理、应用与实践.上海：复旦大学出版社，19922 李华. MCS-51系列单片机实用接口技术.北京：北京航空航天大学出版社，19933 李秉操等.单片机接口技术及其在工业控制中的应用.陕西：陕西电子编辑部，19914 陈键铎.8098单片机原理及应用技术.北京：电子工业出版社，1995。
2.单片机定时中断
跟你理清一下思路，你的问题就解决了。首先，你的程序很简单，就是让发光二极管1秒亮1秒灭。因此，你前提是要定时1秒，但51单片机无法定时1秒，因此，你的程序就要定时50毫秒，每到了50毫秒，你就让num自加1，当num加到20时，换句话说，已经定时50毫秒20次了，那就是1秒咯，所以此有led1=~led1； //让发光管状态取反，达到程序目的。另外，定时50毫秒你要给TH0和TL0赋给初值，因此 TH0=(65536-45872)/256； //重新装载初值TL0=(65536-45872)%256；才会有这两句，但定时50毫秒后，你的初值也会随之消失，因此才会在void T0_time（)这个函数中重新赋初值。的确像你所说的初值是装满了开始执行中断，其实从你TMOD=0x01； //设置定时器0位工作模式1(M1,M0位0,1)这句已经开始定时了，而赋初值是为了准确的定时50毫秒罢了。明白了没有？
（其实你可以这样理解，定时计数器就好比一个空的瓶子，当你给TMOD=0x01时，水就开始一滴一滴的往瓶子你滴，当瓶子满了的时候，中断就发生了。假如从一个空的瓶子滴到满的瓶子定时是80毫秒的话，可你只需要定时50毫秒就够了，所以就要一开始往瓶子里倒水，使滴水的起点不是空瓶子，这就是赋初值的作用。当瓶子满了后，瓶子就会自动清空，重新从零开始。而第二次你再想定时50毫秒，你就必须从新再往瓶子里倒水，这就是第二次赋初值的作用）
3.关于51单片机的中断
、中断的概念 CPU在处理某一事件A时，发生了另一事件B请求CPU迅速去处理（中断发生）； CPU暂时中断当前的工作，转去处理事件B（中断响应和中断服务）； 待CPU将事件B处理完毕后，再回到原来事件A被中断的地方继续处理事件A（中断返回），这一过程称为中断 二、中断源 在51单片机中有5个中断源 中断号 优先级 中断源 中断入口地址 0 1（最高） 外部中断0 0003H 1 2 定时器0 000BH 2 3 外部中断1 0013H 3 4 定时器1 0018H 4 5 串口总段 0023H 三、中断寄存器 单片机有10个寄存器主要与中断程序的书写控制有关 1.中断允许控制寄存器IE 2.定时器控制寄存器TCON 3.串口控制寄存器SCON 4.中断优先控制寄存器IP 5.定时器工作方式控制寄存器TMOD 6.定时器初值赋予寄存器（TH0/TH1,TL0/TL1） 寄存器详细说明： 四、寄存器功能与赋值说明 注：在用到中断时，必须要开总中断EA，即EA=1。
//开总中断 1.中断允许控制寄存器IE EX0(EX1)：外部中断允许控制位 EX0=1 外部中断0开关闭合 //开外部0中断 EX0=0 外部中断0开关断开 ET0(ET1)：定时中断允许控制位 ET0=1 定时器中断0开关闭合 //开内部中断0 ET0=0 定时器中断0开关断开 ES： 串口中断允许控制位 ES=1 串口中断开关闭合 //开串口中断 ES=0 串口中断开关断开 2.定时器控制寄存器 TCON //控制外部中断和定时器中断 外部中断： IE0(IE1)：外部中断请求标志位 当INT0(INT1)引脚出现有效的请求信号，此位由单片机自动置1,cpu开始响应，处理终端，而当入 中断程序后由单片机自动置0. //外部中断，即外部中断相应的引脚接入低电平或下降沿信号时，中断开始响应。 IT0(IT1)：外部中断触发方式控制位 //选择有效信号 IT0(IT1)=1：脉冲触发方式，下降沿有效。
IT0(IT1)=0：电平触发方式，低电平有效。 内部中断： TF0(TF1)：内部定时器/计数器溢出中断标志位 当定时器、计数器计数溢出的时候，此位由单片机自动置1,cup开始响应，处理中断，而当进入中 断程序后由单片机自动置0. //内部中断实际上就是利用内部的计数器，只不过提供计数的脉冲来自单片机自身。
TRO(TR1)：定时器/计数器启动位 //启动定时器 TRO(TR1)=1； 启动定时器/计数器0 TR0(TR1)=0； 关闭定时器/计数器0 3.串口控制寄存器SCON TI：串行口发送中断标志位 当单片机串口发送完一帧数据后，此位由单片机自动置1，而当进入中断服务程序后是不会自动清0的， 必须由用户在中断服务中用软件清0. RI：串行口接收中断标志位 当单片机串口接收完一帧数据后，此位由单片机自动置1，而当进入中断服务程序后是不会自动清0的， 必须由用户在中断服务软件中用软件清0. (IP以后补上，TMOD,TL0/TH0 在定时器/计数器中讲) 五、中断结构图：六、定时器/计数器 1.计数的定义： 计数是指对外部事件进行计数，外部事件的发生以输入脉冲的形式表示，因此计数功能的实质就是对外来 的脉冲进行计数，在单片机中对应引脚T0和T1，两个脉冲输入端。 外部输入的脉冲在负跳变时有效（即外部脉冲由1变化到0），计数器加1. 2.定时器： 定时器是通过计数器的计数来实现的，不过此时的计数脉冲来自单片机的内部，因此定时器的实质是对内 部脉冲的计数，在单片机中，每个机器周期产生一次计数脉冲，计数器加1. 3.工作方式控制寄存器TMOD: TMOD的低半字节（D0,D1,D2,D3）用来控制定时器/计数器0 TMOD的高半字节（D4,D5,D6,D7）用来控制定时器/计数器1 对TMOD中的内容说明： GATE——门控制。
GATE=1时，由外部中断引脚INT0、INT1来启动定时器T0、T1。 当INT0引脚为高电平时TR0置位，启动定时器T0； 当INT1引脚为高电平时TR1置位，启动定时器T1。
GATE=0时，仅由TR0,TR1置位分别启动定时器T0、T1。 C/T——功能选择位 C/T=0时为定时功能，C/T=1时为计数功能。
M0、M1——方式选择功能 由于有2位，因此有4种工作方式 4.根据单片机晶振，所选TMOD的的工作方式，所要定的时间，来确定THO和TLO所要赋予的初值 （以12M晶振，工作方式1,16位计数器为例，设所定时间为Xus(16为计数器最大数65536，即65536us，若所 定时间大于65535，则要用if语句控制，现假设X 1.时钟周期的时间t=1/12M=1/12 us 2.机器周期的时间T=12*1/12=1 us 3.因为每经过一个机器周期计数器+1，所以，计数器+1，经过的时间为 1 us。 若所定时间为X，则要求经过Xus，中断响应，又因为16为计数器要全部置1（即达到65535）+1后，中断才会 响应，所以，初值=（65536-X） 4.将初值转化为16进制码，分别付给THO和TLO eg：所定时间5ms 初值=（65536-5000）=60536=EC78 TH0=0XEC; TL0=0X78； （当工作方式不同时，TH0/TL0的赋值也不同，个人觉得有了16位计数器了，其余的没什么用，不介绍了） 5.写程序时另一种THO/TLO赋值方法 TH0=(65536-20000)/256; TL0=(65536-20000)%6； 这样设置，每经过20ms，发生一次中断，中断时间一般以秒为单位，所以经过n次中断即可。
4.51单片机定时器中断程序
我来帮你写一个，程序太简单了，下面是我帮你写的程序我测试过能满足你的要求，希望我的回答对你有帮助！
/*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
**/
#include "REG52.H"
/*
*
*/
sbit LED_A = P1^0;
sbit LED_B = P1^1;
sbit LED_C = P1^2;
unsigned char TIME_BASE;
unsigned char MACT_ENDB;
unsigned char Rece_Errp;
/*
* 定时器初始化
*/
void SystemInit(void)
{
TMOD = 0x01;
TH0 = (65536 - 45872) / 256； // 定时50ms //晶振：11.0592MHZ
TL0 = (65536 - 45872) % 256;
ET0 = 1;
TR0 = 1;
EA = 1;
}
int main(void)
{
SystemInit();
while(1)
{
/* 程序一开始上电Rece_Errp = 0 定时器5秒加一次 */
if(Rece_Errp == 0)
{
LED_A = 0; // A亮5秒
LED_B = 1; // B是灭
LED_C = 1; // C是灭
}
/* 判断是否5秒时间到 */
else if(Rece_Errp ==1)
{
LED_A = 1; // A是灭
LED_B = 0; // B亮5秒
LED_C = 1; // C是灭
}
else if(Rece_Errp == 2)
{
LED_A = 1; // A是灭
LED_B = 1; // B是灭
LED_C = 0; // C亮5秒
}
else
{
LED_A = 1; // A是灭
LED_B = 1; // B是灭
LED_C = 1; // C是灭
while(1)； // 程序运行到这里停止
}
}
}
void Timer0_IRQ(void) interrupt 1
{
TH0 = (655365 - 45872) / 256;
TL0 = (655365 - 45872) % 256;
/* 进入中断50ms +1次 */
TIME_BASE++;
if(TIME_BASE == 20) // 20ms * 50ms = 刚好等于1000ms 也就是1秒
{
TIME_BASE = 0;
MACT_ENDB++； // 一秒加一次
if(MACT_ENDB == 5) // 等于刚好5秒时间到
{
MACT_ENDB = 0;
Rece_Errp++； // 用来切换LED A、B、C5秒灭
}
}
}
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