目录

1、利用中断发出1Khz的方波信号，驱动蜂鸣器鸣叫。

实验原理图

 c语言代码

实验结果

2、LED数码管秒表的制作。

原理电路

程序代码

运行结果 

 ​编辑

3、使用定时器实现一个LCD显示时钟。

原理电路

C语言程序

实验结果 

4、甲乙两个单片机串口通信

实验原理图

c程序

甲机发送程序

乙机接收程序

实验结果

 ​编辑

5、将单片机串口与笔记本电脑串口模块相连，单片机每隔2秒发送“Hello C51”.

实验代码

实验结果

 总结

---

1、利用中断发出1Khz的方波信号，驱动蜂鸣器鸣叫。

利用T1的中断控制P1.7引脚输出频率为1kHz方波音频信号，驱动蜂鸣器发声。系统时钟为12MHz。方波音频信号周期1ms，因此T1的定时中断时间为0.5 ms，进入中断服务程序后，对P1.7求反.

先计算T1初值，系统时钟为12MHz，则机器周期为1µs。1kHz音频信号周期为1ms，要定时计数的脉冲数为a。则T1初值：                  

TH1=(65 536 −a) /256；              

TL1=(65 536 −a) %256.

实验原理图

 c语言代码

#include<reg51.h>  			//包含头文件
sbit sound=P1^7;  			//将sound位定义为P1.7脚
#define f1(a) (65536-a)/256		//定义装入定时器高8位时间常数
#define f2(a) (65536-a)%256    		//定义装入定时器低8位时间常数
unsigned int i=500; 
unsigned int j=0; 
void main(void)
{
	 	EA=1;                  		//开总中断.
  		ET1=1;                		//允许定时器T1中断         .
   		TMOD=0x10; 			//TMOD=0001 000B，使用T1的方式1定时    	TH1=f1(i);      			//给T1高8位赋初值.
   		TL1=f2(i);      			//给T1低8位赋初值.
   		TR1=1;                 		//启动T1
   		while(1)  
{              				//循环等待
     	i=460; 
      	while(j<2000);
      	j=0;
      	i=360; 
      	while(j<2000);
      	j=0;
    }
 }

void T1(void) interrupt 3 using 0	//定时器T1中断函数
{
    	TR1= 0;                 	//关闭T1
   	sound=~sound; 			//P1.7输出求反
    	TH1=f1(i);   			//T1的高8位重新赋初值.
    	TL1=f2(i);   			//T1的低8位重新赋初值.
j++;				
    	TR1=1;                 	//启动定时器T1
}

实验结果

 

2、LED数码管秒表的制作。

用2位数码管显示计时时间，最小计时单位为“百毫秒”，计时范围0.1～9.9s。当第1次按一下计时功能键时，秒表开始计时并显示；第2次按一下计时功能键时，停止计时，将计时的时间值送到数码管显示；如果计时到9.9s，将重新开始从0计时；第3次按一下计时功能键，秒表清0。再次按一下计时功能键，则重复上述计时过程。

用2位数码管显示计时时间，最小计时单位为“百毫秒”，计时范围0.1～9.9s。当第1次按一下计时功能键时，秒表开始计时并显示；第2次按一下计时功能键时，停止计时，将计时的时间值送到数码管显示；如果计时到9.9s，将重新开始从0计时；第3次按一下计时功能键，秒表清0。再次按一下计时功能键，则重复上述计时过程.本秒表应用定时器模式，计时范围0.1～9.9s。此外还涉及如何编写控制LED数码管显示的程序。    

原理电路

程序代码

#include<reg51.h>  			//头文件
unsigned char code discode1[]=                                  			{0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef};	
                             	//数码管显示0～9的段码表, 带小数点
unsigned char code discode2[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};	
                            	//数码管显示0～9的段码表，不带小数点
unsigned char timer=0;		//timer记录中断次数
unsigned char second;        	//second储存秒
unsigned char key=0;		//key记录按键次数

main()				//主函数
{
	 TMOD=0x01;			//定时器T0方式1定时
	 ET0=1;                   	//允许定时器T0中断
EA=1;                    		//总中断允许
second=0;                		//设初始值
P0=discode1[second/10];   		//显示秒位0
P2=discode2[second%10];   		//显示0.1s位0
while(1)				 //循环
{	
	if((P3&0x80)==0x00)		//当按键被按下时
	{	 
		key++;			//按键次数加1
		switch(key)		//根据按键次数分三种情况
		{
			case 1:		//第一次按下为启动秒表计时
			TH0=0xee; 	//向TH0写入初值的高8位
TL0=0x00;	   	//向TL0写入初值的低8位，定时5ms
	TR0=1;         		//启动定时器T0
	break;
	case 2:        		//按下两次暂定秒表
	TR0=0;         		//关闭定时器T0
	break;
	case 3:        			//按下3次秒表清0
	key=0;         			//按键次数清
	second=0;      			//秒表清0
	P0=discode1[second/10];   	//显示秒位0   				P2=discode2[second%10];  	//显示0.1s位0
	break;
}
while((P3&0x80)==0x00);     		//如果按键时间过长在此循环
}
}
}
void int_T0() interrupt 1  using 0 		//定时器T0中断函数
{						
	TR0=0;		 	//停止计时，执行以下操作（会带来计时误差）
	TH0=0xee;	  	//向TH0写入初值的高8位
	TL0=0x00;	   	//向TL0写入初值的低8位，定时5ms
	timer++;   	   	//记录中断次数
	if (timer==20)	   	//中断20次，共计时20*5ms=100ms=0.1s
	{
		timer=0;    			//中断次数清0
		second++;   			//加0.1s
		P0=discode1[second/10]; 	//根据计时，即时显示秒位		
        P2=discode2[second%10]; 	//根据计时，即时显示0.1s位	
 }
if(second==99) 		 //当计时到9.9s时
{
	TR0=0;			//停止计时
	second=0;		//秒数清0		
	key=2;	  		//按键数置2，当再次按下按键时，					//key++,即key=3，秒表清0复原	
}                           
else				//计时不到9.9s时
{
	TR0=1;			//启动定时器继续计时
}
}

运行结果 

 

3、使用定时器实现一个LCD显示时钟。

使用定时器实现一个LCD显示时钟。采用LCD1602.

最小计时单位是秒，如何获得1s的定时？

可将T0定时时间定为50ms，采用中断方式进行溢出次数累计，满20次，则秒计数变量second加1；若秒计满60，则分计数变量minute加1，同时将秒计数变量second清0；若分钟计满60，则小时计数变量hour加1；若小时计数变量满24，则将小时计数变量hour清0。

原理电路

C语言程序

#include<reg51.h>
#include<lcd1602.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar int_time;				//定义中断次数计数变量
uchar second;				//秒计数变量
uchar minute;				//分钟计数变量
uchar hour;				//小时计数变量
uchar code date[]="  H.I.T. CHINA  ";	//LCD第1行显示的内容
uchar code time[]=" TIME  23:59:55 ";	//LCD第2行显示的内容
uchar second=55,minute=59,hour=23;

void clock_init()
{
	uchar i,j;
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		write_data(date[i]);
	}
write_com(0x80+0x40);
for(j=0;j<16;j++)
	{
		write_data(time[j]);
	}
}

void clock_write( uint s, uint m, uint h)
{
	write_sfm(0x47,h);
	write_sfm(0x4a,m);
	write_sfm(0x4d,s);
}

void main()
{
	init1602();		//LCD初始化
	clock_init();		//时钟初始化
TMOD=0x01;			 //设置定时器T0为方式1定时
EA=1;            			// 总中断开 
ET0=1; 				// 允许T0中断 
TH0=(65536-46483)/256;	//给T0装初值
TL0=(65536-46483)%256;
TR0=1;
int_time=0;			//中断次数、秒、分、时单元清0
second=55;
minute=59;
hour=23;
while(1)
{
	clock_write(second ,minute, hour);
}
}
void  T0_interserve(void)  interrupt 1  using 1 	//T0中断服务子程序
{	
	int_time++;				//中断次数加1
 	if(int_time==20) 			//若中断次数计满20次
 	{ 
		int_time=0; 			//中断次数变量清0
 		second++;			//秒计数变量加 1
 	}
 	if(second==60)			//若计满60s
 	{ 
	second=0; 				//秒计数变量清0
 	minute ++;				//分计数变量加 1
 	}
if(minute==60)			//若计满60分
{ 	
	minute=0;		//分计数变量清0
	hour ++;		//小时计数变量加1
}
if(hour==24)
{ 	
	hour=0;			//小时计数计满24，将小时计数变量清0
}
TH0=(65536-46083)/256;		//定时器T0重新赋值
TL0=(65536-46083)%256;
}

先将定时器以及各计数变量设定完毕，然后调用时间显示子程序。秒计时由T0中断服务子程序来实现。

执行上述程序仿真运行，就会在LCD上显示实时时间。

实验结果 

4、甲乙两个单片机串口通信

在实物实验时，如果不能找到两个普中单片机，用笔记本电脑的串口助手程序代替其中一个单片机，实现课件上描述的主要功能。

甲、乙两单片机进行 方式3（或方式2）串行通信。甲机把控制8个流水灯点亮的数据发送给乙机并点亮其P1口的8个LED。方式3比方式1多了1个可编程位TB8，该位一般作奇偶校验位。乙机接收到的8位二进制数据有可能出错，需进行奇偶校验，其方法是将乙机的RB8和PSW的奇偶校验位P进行比较，如果相同，接收数据；否则拒绝接收。

我们使用了一个虚拟终端来观察甲机串口发出的数据。

实验原理图

c程序

甲机发送程序

#include <reg51.h>
　　sbit P=PSW^0;		//P位为PSW寄存器的第0位，即奇偶校验位
　　unsigned char Tab[8]= {0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7, 0xef, 0xdf,  
                  0xbf, 0x7f};   //控制流水灯显示数据数组，为全局变量

　void main(void) 				//主函数
　{	
　　	unsigned char i;
　　	TMOD=0x20;				//设置定时器T1为方式2
　　	SCON=0xc0;				//设置串口为方式3
　　	PCON=0x00;  				//SMOD=0   
TH1=0xfd;				//给T1赋初值，波特率设置为9600
　　TL1=0xfd;
　　TR1=1;				//启动定时器T1
　　while(1)
　　{	
　　	for(i=0;i<8;i++)
　    	{
　　		Send(Tab[i]);
　　     	delay( );		//大约200ms发送一次数据
　　    }
　　}
　　}
　　
void Send(unsigned char dat)		// 发送1字节数据的函数
　　{		
　　TB8=P; 				// 将偶校验位作为第9位数据发送
　　SBUF=dat;
　　while(TI==0); 			//检测TI，TI=0，未发送完
　　;					// 空操作
　　TI=0; 				// 1字节发送完，TI清0
　　}
void delay (void) 		// 延时约200ms的函数
　　{	
　　	unsigned char m,n;
　　	for(m=0;m<250;m++)
　　	for(n=0;n<250;n++);
　　}　

乙机接收程序

#include <reg51.h>
　　sbit P=PSW^0;		// P位为PSW 寄存器的第0位，即奇偶校验位
　　
　　void main(void) 		//主函数
　　{	
　　	TMOD=0x20;		//设置定时器T1为方式2
　　	SCON=0xd0;		//设置串口为方式3，允许接收REN=1
　　	PCON=0x00;  		// SMOD=0  
　　	TH1=0xfd;		//给定时器T1赋初值，波特率为9600
　　	TL1=0xfd;
　　	TR1=1;			//接通定时器T1
　　	REN=1; 			//允许接收
while(1)
　　{	
　　P1= Receive( );			//将接收到的数据送P1口显示
　　}
　　}
　　
    unsigned char Receive(void)		//接收1字节数据的函数
　　{	
　　unsigned char dat;
　　while(RI==0); 		//检测RI，RI=0，未接收完，则循环等待
　　;
　　RI=0;			//已接收一帧数据，将RI清0
　　ACC=SBUF;			//将接收缓冲器的数据存于ACC
　　if(RB8==P) 			//只有偶校验成功才能往下执行，接收数据
　　{	
　　	dat=ACC;		//将接收缓冲器的数据存于dat
　　	return dat;		//将接收的数据返回
　　}
　　}　　  

实验结果

 

5、将单片机串口与笔记本电脑串口模块相连，单片机每隔2秒发送“Hello C51”.

笔记本电脑用串口助手软件接收。 如果串口助手发送字符“0" 给单片机，则单片机停止发送； 如果单片机收到“1”，则继续每隔2秒发送“Hello C51”。

实验代码

#include <REGX52.H>
#include "stdio.h"
unsigned char ch;
unsigned char Flag=1;
void Delay(unsigned int xms)		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j;
 
	while(xms--)
	{
		i = 2;
		j = 199;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
	}
}
 
void UartInit(void)		
{
	PCON &= 0x7F;		
	SCON = 0x50;		
	TMOD &= 0x0F;		
	TMOD |= 0x20;		
	TL1 = 0xFD;		
	TH1 = 0xFD;		
	ET1 = 0;		
	TR1 = 1;		
	EA=1;
	ES=1;
}
void UartSend()
{
		TI=1;
		puts("Hello C51");
		while(!TI);
		TI=0;
		Delay(2000);
}
 
void main()
{
	UartInit();
	while(1)
	{
		if(Flag==1)UartSend();
	}	
}
 
 
void UART_Routine()	interrupt 4 
{
	if(RI==1)
	{
		RI=0;
		ch=SBUF;
		if(ch=='1')Flag=1;
		if(ch=='0')Flag=0;
	}
}

实验结果

发送0,:

发送“1”，则继续每隔2秒发送“Hello C51”:

 总结

通过此次学习51单片机单片机定时器与串口通信的相关内容，掌握了单片机定时器与串口通信的使用方法，了解了如何利用单片机定时器与串口来实现对外部事件的实时控制,还学习了单片机定时器与串口的工作原理和编程方法，掌握了如何利用定时器来实现时间精确控制，提高了系统的时间管理能力。

了解了单片机定时器与串口的工作机制，学会了合理设置定时器的工作参数，从而能够有效地节省系统资源，提高系统的性能和效率。

通过实际的应用案例，如LED数码管秒表的制作、使用定时器实现一个LCD显示时钟等，将理论知识与实际操作相结合，加深了对单片机定时器与串口通信的理解和掌握。