延遲使用8051定時(shí)器

在這個(gè)項(xiàng)目中，我將討論一下8051微控制器中的定時(shí)器，以及如何使用8051定時(shí)器生成一個(gè)延遲。

時(shí)間延遲的產(chǎn)生是嵌入式系統(tǒng)中最重要的概念。大多數(shù)情況下，我們需要在任何微控制器應(yīng)用中的兩個(gè)動(dòng)作之間產(chǎn)生精確的時(shí)間延遲。我們可以使用像LOOPs這樣的技術(shù)或使用內(nèi)置的延遲函數(shù)來(lái)產(chǎn)生時(shí)間延遲。

但這些都不是產(chǎn)生時(shí)間延遲的精確方法，因此我們將使用定時(shí)器來(lái)產(chǎn)生精確的時(shí)間延遲。這個(gè)概念類似于時(shí)間延遲繼電器的概念。

項(xiàng)目背后的原理

大多數(shù)的控制器都有內(nèi)置的定時(shí)器。這些定時(shí)器不僅用于產(chǎn)生時(shí)間延遲，而且還用于計(jì)數(shù)目的。當(dāng)一個(gè)動(dòng)作或事件發(fā)生時(shí)，計(jì)數(shù)器的值會(huì)遞增1。

另一方面，定時(shí)器被用來(lái)產(chǎn)生延遲。微控制器中的定時(shí)器是由SFRs（特殊功能寄存器）控制的。不同操作模式下的定時(shí)器是由特殊功能寄存器配置的。

這個(gè)項(xiàng)目的主要原理是在特殊功能寄存器的幫助下，用8051計(jì)時(shí)器產(chǎn)生一個(gè)延遲。

使用8051定時(shí)器的延時(shí) 圖像1

使用8051定時(shí)器的延時(shí) 圖片2

電路圖 

盡管外部元件（除了振蕩器）在產(chǎn)生延遲方面沒(méi)有什么作用，但我還是做了一個(gè)簡(jiǎn)單的電路，我將用1秒的延遲來(lái)閃爍一個(gè)LED，這個(gè)延遲將在8051定時(shí)器的幫助下產(chǎn)生。

使用8051定時(shí)器的延時(shí)電路圖所需元件

AT89C51單片機(jī)

8051編程器

編程電纜

LED

330Ω 電阻器

2 - 10KΩ 電阻器

10μF/16V 電容

2 - 33pF 電容

11.0592MHz晶體

按鈕 

電路設(shè)計(jì)

這個(gè)電路的主要部件是AT89C51控制器。8051微控制器的復(fù)位電路是由一個(gè)按鈕、一個(gè)10KΩ電阻和一個(gè)10μF電容組成的。

一個(gè)11.0592MHz的uartz晶體和兩個(gè)33pF的陶瓷電容組成了8051微控制器的振蕩器電路，并連接到第18和19腳。

最后，一個(gè)LED通過(guò)一個(gè)330Ω的電阻連接到P2.0上，以顯示時(shí)間延遲。

8051定時(shí)器 寄存器描述

TMOD 寄存器

上位數(shù)（TMOD.7至TMOD.4）用于配置定時(shí)器1，下位數(shù)（TMOD.3至TMOD.0）用于配置定時(shí)器0。

GATE：如果該引腳為高電平，那么當(dāng)微控制器的相應(yīng)INT引腳出現(xiàn)中斷時(shí)，相應(yīng)的定時(shí)器就會(huì)被激活。

C/T：該引腳用于選擇定時(shí)器或計(jì)數(shù)器。如果該引腳為高電平，則作為一個(gè)計(jì)數(shù)器來(lái)計(jì)算外部事件。如果該引腳為低電平，則作為定時(shí)器使用，產(chǎn)生時(shí)間延遲。

M1和M0：這些位用于選擇不同的定時(shí)器模式。

M1和M0位

13位定時(shí)器：該模式使用高字節(jié)的8位和低字節(jié)的其余5位。在這種模式下，定時(shí)器的值從0000H到1FFFH。

16位定時(shí)器：這種模式最常用于產(chǎn)生時(shí)間延遲。在這種模式下，所有的16位都用于定時(shí)器，值從0000H到FFFH不等。

如果數(shù)值XXXXH被加載到定時(shí)器寄存器中，那么產(chǎn)生的時(shí)間延遲等于[（FFFH-XXXXH+1）*（一個(gè)時(shí)鐘脈沖的周期）]。

一個(gè)時(shí)鐘脈沖的時(shí)間周期等于1.085μs的11.0592MHz頻率。

8位自動(dòng)重新加載： 在這種模式下，初始值被加載到高字節(jié)，同樣的值被加載到低字節(jié)。計(jì)時(shí)器的值從00H到FFH。該模式用于設(shè)置串行通信的波特率。

分割模式： 在這種模式下，定時(shí)器被分成兩個(gè)8位定時(shí)器。這些8位定時(shí)器可以從00H到FFH計(jì)數(shù)。這種模式用于我們需要額外的8位定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的應(yīng)用中。

TCON寄存器

這是一個(gè)特殊功能的寄存器，用于控制定時(shí)器的運(yùn)行。在這個(gè)寄存器中，只有上面的幾位是用來(lái)控制定時(shí)器的，其余的位是用來(lái)控制中斷的。

TF1： 該位在定時(shí)器1溢出時(shí)被自動(dòng)設(shè)置為1。

TR1：該位用于啟用定時(shí)器1。該引腳必須為高電平才能啟用定時(shí)器1。

TF0：當(dāng)定時(shí)器0溢出時(shí)自動(dòng)設(shè)置為1。

TR0：在此位上置1，以啟用定時(shí)器0。

使用8051定時(shí)器產(chǎn)生精確延時(shí)的步驟

為了準(zhǔn)確地產(chǎn)生時(shí)間延遲、用定時(shí)器的時(shí)鐘周期來(lái)劃分時(shí)間延遲。

NNNN=時(shí)間延遲/1.085μs

從65536中減去結(jié)果值。

MMMM=65536-NNN

將差值轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制形式。

MMMMd=XXYYh

將此值加載到定時(shí)器寄存器中。

TH=XXh

TL=YYh

產(chǎn)生1ms延遲的延遲函數(shù)

為了產(chǎn)生1ms的延遲，使用上述步驟的計(jì)算方法如下。

NNNN=1ms/1.085μs≈922。

MMMM = 65536-922 = 64614

64614的十六進(jìn)制=FC66h

用0xFC加載TH，用0x66加載TL

下面的函數(shù)將使用8051定時(shí)器0產(chǎn)生一個(gè)1ms的延遲。

使用定時(shí)器進(jìn)行LED閃爍的代碼

為了演示使用8051定時(shí)器的延遲功能，我將閃爍一個(gè)周期為2秒的LED，即LED將被打開1秒和關(guān)閉1秒。

如何操作？

首先將程序刻錄到AT89C51控制器上

按照電路圖的要求進(jìn)行連接

打開電源，現(xiàn)在你可以觀察到LED的切換，有一定的時(shí)間延遲。

如果你把輸出連接到示波器，你可以觀察到方波。

電路應(yīng)用

在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用中，我們需要精確的時(shí)間延遲。

這個(gè)系統(tǒng)用來(lái)產(chǎn)生方波。

在超聲波模塊應(yīng)用中使用