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51单片机数码管显示60秒倒计时（C语言）

2023-05-16

51单片机数码管显示60秒倒计时（C语言）

基于普中51单片机开发板，运用定时器/计数器0和1，实现60秒的倒计时和LED灯0.5s间隔闪烁

文章目录

  • 51单片机数码管显示60秒倒计时（C语言）
  • 前言
  • 一、数码管动态扫描
  • 二、中断、定时器/计数器
      • 现象视频
      • 程序文件
  • 二、代码
    • 1.MAIN
    • 2.中断定时相关程序代码
    • 3.数码管LED灯相关程序代码
    • 4.相关H文件程序代码
    • 总结

前言

本程序涉及中断，定时器的配置，数码管动态扫描知识。程序基于模块化编写。程序里有详细的注解。

一、数码管动态扫描

数码管分为静态和动态两种显示方法。一般多位数码管选用动态显示。这样可以节约单片机的端口资源。但是需要外加数码管驱动电路。在此用的是138译码器。可以简称为38译码器，38译码器为三通道输入，八通道输出。通过3通道即可控制8位数码管。也就是说只用占用单片机的3个端口。在这里插入图片描述
只用了解其真值即可 A为控制端 Y为数码管端。
在这里插入图片描述
数码管动态扫描的原理是利用人肉眼的视觉残留。在此需要说两个概念位选和段选。位选就是用来控制那个数码管显示的。段选是用来控制显示的内容的。在很短的时间内送出段码和控制未选来实现数码管的动态显示。在这里插入图片描述
共阳数码管段码：
char code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e}; 0~F
共阴数码管段码：
char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; 0~F

二、中断、定时器/计数器

中断、定时器/计数器。的难点就在于对各种相关寄存器。
定时器/计数器的相关寄存器，定时器/计数器的实质是加1计数器。可以对其选择是定时模式还是计数模式。在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
中断号格式，可以参照这个来。
中断号0 外部中断0中断号
中断号1 定时计数器0中断号
中断号2 外部中断1中断号
中断号3 定时计数器1中断号
中断号4 串行口中断序号
中断号5 定时计数器2中断号
在这里插入图片描述

有很多相关资料，我能力有限，对此我就不过多赘述了。程序里有详细的注解。

现象视频

下面是一个我上传到哔哩哔哩上十几秒的程序现象小视频 ： https://b23.tv/IlFvwU
哔哩哔哩

程序文件

程序源文件：https://download.csdn.net/download/qq_54311788/19976902
程序文件

二、代码

1.MAIN

代码如下：

/*****
"hardware.h"自创的头文件、hardware翻译为：五金器具; 计算机硬件; 武器装备;
“”用于自己创建的头文件、<>反之 例：<reg51.h>

******/
#include "hardware.h"  //此头文件已包含了<reg51.h>头文件
void main()
{
	TMOD = 0X11;       //设置定时器1和定时器0为工作方式1,16位定时器/计数器
	/****
	0X11>0001 0001
	0X11 设置的全部内容为：设置定时器/计数器的启动停止只由寄存器TRX（X=0或1）控制 >>> TRX为定时器X运行控制位
	                       设置定时器/计数器为定时器模式
	                       设置定时器0和定时器1为工作方式1,16位定时器/计数器
	*****/
	TH0 = (65536-45872)/256; //装初值，11.0592M晶振，定时50ms，计数个数 N = 45872（在计数时需要预先填装初始计数个数）
	TL0 = (65536-45872)%256; //...
	TH1 = (65536-45872)/256; //...
	TL1 = (65536-45872)%256; //同上
	/*****
	THX、TLX为高八位和低八位寄存器。用来储存计数次数
	X=0或1
	计数个数 N = 中断时间 / 机器周期
	机器周期 = 12 * （1/时钟频率）
	例 ；时钟频率为11.0592MHz
	     机器周期 = 12 * （1/110592） = 1.09 us （约）
	     计数个数 N = 50 * 1000 / 1.09 = 45872 （约）<需要换算单位 * 1000>	1秒=1000毫秒(ms)
    1秒=1,000,000 微秒(μs)
	1毫秒=1000微秒     
	******/
	EA = 1; //全局中断允许位 | 打开总中断（相当于中断的总开关，打开之后其他中断发生时才能有效）
	ET0 = 1;//定时器/计数器0中断允许位 | 打开
	ET1 = 1;//定时器/计数器1中断允许位 | 打开
	TR0 = 1;//定时器0运行控制位 | 允许定时器0运行
	TR1 = 1;//定时器1运行控制位 | 允许定时器1运行
	while(1)  //主循环 不断对数码管服务函数扫描
	{
		 tube();//数码管服务函数(不断对数码管进行扫描)
	}
}

2.中断定时相关程序代码

代码如下：

/*****
 "software.h"自创的头文件、software.h翻译为：（计算机）软件;

******/
#include "software.h"
uchar num , num1; //定义num , num1的数据类型为无符号字符型类型
num2 = 60;        //初始化此变量的值

void delayms(uint xms)   //简单延时
{
	uint a , b;
	for(a=xms; a>0; a--)
	 for(b=110; b>0; b--);
}

void Timer0_Rountine(void) interrupt 1  //中断号 定时器/计数器0中断  1为定时器/计数器0的中断号（重要）
{
	TH0 = (65536-45872)/256;      //方式1需要重装初值
	TL0 = (65536-45872)%256;
	num++;      //mun变量自加1
	if(num == 10)  //判断定时时间是否等于0.5s 为真之后 LED灯的电平状态转换
	{
		num = 0;   //清零，好判断下次计时
		LED =~ LED;//电平状态取反
	}
}

void TimerI_Routine(void) interrupt 3  //中断号 定时器/计数器1中断  1为定时器/计数器0的中断号 （重要）
{
	TH1 = (65536-45872)/256;  //方式1需要重装初值
	TL1 = (65536-45872)%256;
	num1++;   //mun1变量自加1
	if(num1 == 20)   //判断定时时间是否等于1s 
	{
		num1 = 0;   //清零，好判断下次计时
		num2--;     //mun2变量自减1  mun2的初始值为60
		if(num2 == 0) //判断是否计时结束
		   num2 = 60; //重新赋值，以便重新计时
	}
	
}

3.数码管LED灯相关程序代码

代码如下：

/*****
"hardware.h"自创的头文件、hardware翻译为：五金器具; 计算机硬件; 武器装备;
“”用于自己创建的头文件、<>反之 例：<reg51.h>

******/
#include "hardware.h"
#include "software.h"  //调用此函数的变量（因此包含此文件）
//共阴数码管段码
uchar code block[16] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
                        0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};  //定义无符号字符型类型数组来储存段码

void tube()    //数码管扫描函数
{
  uchar i;  //定义i变量
	for(i=0;i<2;i++)
	{
		switch(i)	
		{														 
		   case(0):			 //位选，第一个数码管	
				LSA=1;
				LSB=1;
				LSC=1;
		        P0 = block[num2/10];  //十位数拆分
				 break;
			case(1):          //位选，第一个数码管
				LSA=0;
				LSB=1;
				LSC=1;
			    P0 = block[num2%10];  //个位数拆分
				 break;
		}
//		P0 = block[num%10];
		delayms(5);   //延时一会（视觉残留）
		P0=0x00;      //消影
	}
}

4.相关H文件程序代码

代码如下：

#ifndef __SOFTWARE_H__  
#define __SOFTWARE_H__ 

#include <hardware.h>  //包含此头文件，以便在此C文件中调用

extern void delayms(uint xms);    // extern（外部的） 声明此函数给外部调用
extern num2;                      //声明此变量给外部函数调用
#endif

#ifndef __HARDWARE_H__
#define __HARDWARE_H__

#include <reg51.h>    //51单片机头文件
//#include <software.h>


//数码管    138译码器 
sbit LSA=P2^2;	
sbit LSB=P2^3;	
sbit LSC=P2^4;
//LED灯
sbit LED=P2^0;

typedef unsigned int uint;	  // typedef（类型定义） 用来给无符号整型类型数据 unsigned int 定义新名字 uint
typedef unsigned char uchar;  //用来给无符号字符型类型数据 unsigned char 定义新名字 uchar
extern uint;    //声明给外部函数使用
extern uchar;   //声明给外部函数使用
extern void tube(void);   // extern（外部的） 声明此函数给外部调用

#endif

以下是编译的结果：
Rebuild target ‘porject’
assembling STARTUP.A51…
compiling main.c…
compiling hardware.c…
compiling software.c…
linking…
Program Size: data=14.0 xdata=0 code=529
creating hex file from “.\Objects\porject”…
“.\Objects\porject” - 0 Error(s), 0 Warning(s).
Build Time Elapsed: 00:00:01

提示：模块化编程很重要，如果有不了解的小伙伴推荐大家去看这篇文章写得很好：https://blog.csdn.net/weixin_30764137/article/details/96185151
keil5 的模块化编程详解

总结

首先我也是一个单片机入门的小白，编写文章不易。如果我的文章对大家有所帮助，我感到很开心。其次有很多的不足之处，希望大家多多包涵。另外，如果大家有什么好的意见，欢迎大家留言讨论。一起共同进步！

本文内容由网友自发贡献，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容，请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

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