基于定时计数器的单片机实验和C语言开发解剖.doc

课程设计任务书 学生姓名： 黄 蓉 专业班级：电信1204班 指导教师： 陈德军 工作单位：信息工程学院 题 目： 基于定时器/计数器的单片机实验和C语言 开发 初始条件： 具备单片机的理论知识； 具备proteus仿真能力； 了解定时器及计数器应用； 提供仿真所需要的计算机一台 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、用定时器中断方式或查询定时器溢出标志方式从P口输出给定周期的方波 2、我们在此基础上扩展实现了矩阵键盘调节方波频率和占空比 时间安排： 一周，其中3天程序设计，2天程序调试 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 目 录 摘 要 I 1. 概述 1 2. 设计方案 2 2.1 方案简介 2 2.2 方波发生器原理与功能 2 3. 系统硬件设计 4 3.1 STC89C52RC简介 4 3.2 时钟电路 4 3.3 复位电路 5 3.4 按键接口电路 5 4. 系统软件设计 7 4.1 系统初始化程序 7 4.2 定时器中断子程序 8 4.3 键盘扫描程序 9 4.4 主函数 12 5. 软件仿真 13 5.1 keil编译器生成HEX文件 13 5.2 proteus软件仿真 13 6. 硬件调试 16 6.1电路板焊制及测试 16 6.2 电路板调试 16 7. 心得体会 17 参考文献 18 附录：源程序代码 19  摘 要 本次单片机课程设计是基于定时计数器的单片机实验与C语言开发，要求用定时器中断方式或查询定时器溢出标志方式从P口输出给定周期的方波。以此为基础，我们进行了一些拓展，通过4乘2矩阵键盘，使其能实现输出方波的频率和占空比可调。通过两个按键调节频率，两个按键调节占空比，以此实现定时器中断方式从P口输出给定周期的方波。 关键字：定时器 方波 中断 占空比概述 单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。单片机（Microcontrollers）诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。（Microcontrollers） 图2.1 方波发生器原理框图 由于系统的要求不高，比较单一的，再加上我们是通过定时器来调节频率的，而非电阻，因此实现起来就相对简化了。仅用键盘、AT89C51及示波器便可完成设计，达到所要求实现的功能。 初始化后，主程序扫描键盘，将设置信息输入，处理后，输出到示波器显示。单片机的晶振为11.0592MHz，用到了两个定时器，即定时器0与定时器1，分别进行频率与占空比的定时，两个定时器都是工作在方式1。根据计算定时器初值的公式： （式2-1） 计算出定时器0与定时器1所要装入的初值，然后将工作方式控制字写入TMOD寄存器，再将和寄存器赋初值，最后启动定时器，即将置位。同时打开外部中断0。置位EA（中断总开关）及（允许定时/计数器中断），并编中断服务程序。 键盘是由一个状态键，四个功能键（调节频率与占空比的增减）组成，其特殊之处在于利用外部中断实现键盘扫描。当按下S0时，输出频率为10HZ；按下S1时，频率加1HZ，当频率大于1000HZ时，恢复方波频率为10HZ；按下S2时，频率减1HZ，当频率小于10HZ时，恢复方波频率为1000HZ；按下S3时，占空比加1%，当占空比大于50%时，将占空比置为1%；按下S4时，占空比减1%，占空比小于1%时，恢复占空比为50%。 系统硬件设计 3.