51单片机定时器用法之1秒定时程序设计

动画演示

在我们的DIY电子时钟里，需要用到单片机定时器来做秒的显示，说是显示，其实就是实现数码管上“：”点的闪烁。这里初步定义为每秒亮1次，亮0.5秒，灭0.5秒。实现显示秒的功能。这里也可以用DS1302的秒数据来做，但是实现起来麻烦，达到一样的效果，我们追求的是程序越简单越好，所以在此我们用单片机定时器来实现。

我们DIY时钟板子上的单片机为STC15W408AS，单片机自带IRC可调时钟和搞可靠复位，为了降低功耗（工作频率越低，功耗越小），本时钟采用12M的工作频率（烧写程序是在软件上选择），那当定时器工作在12T模式下时，一个机械周期就是1us。

接下来我们就该看看单片机的数据手册了。以下是今天我们需要关注的寄存器：

TCON位定义

TMOD寄存器位定义

T0工作方式设置

TCON为定时器T0和T1的控制寄存器，可以位寻址（直接操作位）；TMOD是T0、T1工作方式控制寄存器，不可以位寻址（只能操作寄存器），高四位控制T1，低四位控制T0；定时器的工作方式由TOMD寄存器中的M1和M0选择，具体如上图。

本例中我们要用T0实现1秒的定时时间，这里我们用T0工作在方式0，也就是16位的自动重载方式（传统的51单片机只有8位的自动重载，需要做高精度的定时时最好用自动重载方式）。我们不需要外部中断来开启定时器，所以GATE位=0，T0工作在定时模式，CT=0，所以我们TMOD寄存器的值为0x00；在TCON寄存器里和T0相关的位有TF0和TR0；TF0=0：T0中断标志位，当定时器中断产生是，TF0自动置位，CPU相应中断后硬件自动清零；TR0=1：开启定时器，相当于定时器的开关。

除了这些寄存器外，定时器溢出后，也会产生中断，所以还需要去设置中断部分：

EA=1:，开启总中断，相当于中断总开关；ET0=1；开启定时器T0中断，相当于中断的子开关，只有中断的总开关和相应的子开关都开启后，CPU才能相应中断信号，具体请看中断部分数据手册。我们用的STC15W系列单片机属于增强型单片机，为了和传统51单片机兼容，还专门设有一个寄存器AUXR，此寄存器可设置T 0工作在1T还是12T模式，此处我们让T0工作在12T模式下，AUXR=0x00。最后就是定时器的初值寄存器了，我们需要定时的时间是500ms，16位的定时器再12M频率下最大定时时间为65535us，而我们需要的是500ms,明显达不到，那我们就需要做组合定时的方式，这里我们设定定时器的中断频率为10ms，那我们中断1次后在中断函数里将某个变量加1，当变量加到50的时候就是500ms,当变量加到100的时候就是1s了。这就是我们实现1s定时的思路。

具体实现程序如下：（因头条原因，代码图片无法加入，需要请移步关注微信公众号）

如上图中程序所示，定时器初始化时设置T0位16位自动重载模式，工作在12T模式，初值10ms，开启定时器，开启中断。这样定时器就工作了；在定时器中断函数里，每次进入中断后我们就给变量T_a自加1，当变量小于50的时候（小于500ms），让D=1（D即为我们电路中控制秒显示的那两个点，高电平有效），大于50小于100的时候D=0，关闭秒显示。这样一来就实现了秒显示在1秒内亮500ms,灭50ms了。上图中中断函数名后面的interrupt 1这是中断函数的入口地址，C语言中叫中断号（为小白说明，老司机略过），具体的个中断对应的入口地址对照表如下图(部分)：

中断号对照表

单片机入门-C51语言采用定时器中断方法获取1秒精准定时解说

视频教程：

视频

单片机接通电源后将循环执行我们编制好的程序(一般称为主程序)，当有外部设备或内部部件要求CPU为其服务时，计算机将被迫“中断”主程序的执行，并记录下暂停处程序地址(断点地址)，然后转去为外部设备服务，即执行中断服务程序；在中断程序执行完毕后自动返回被迫中断主程序的地址，继续执行原主程序 一个单片机系统可能有多个中断源，而单片机CPU在某一时刻只能响应一个中断源的中断请求，当多个中断源同时向CPU发出中断请求时，则必须按照“优先级别”进行排队，CPU首先选定其中中断级别高的中断源为其服务，然后按排队顺序逐一服务，完毕后返回断点地址，继续执行主程序。

AT89C51具有五个中断源，分为内部中断源和外部中断源。外部中断源有两个，通常指由外部设备发出中断请求信号，从P3.2和P3.3 引脚输入单片机，用电平或边沿触发两种方式申请中断。 内部中断源有三个，两个定时器/计数器(T0，T1)中断源和一个串行口中断源，T0和T1的中断申请是在它们计数从全“1”变为全“0”溢出时自动向中断系统提出的。

本文采用定时器中断的方法先产生50毫秒的信号，计数20次得到1秒的时钟信号，作为后续电子钟设计的基础。

采用中断法的定时器/计数器的运用总结如下：

1。计算计数初值：

计数值=定时的时间/机器周期 50ms/1us=50000

初值X=最大计数值M-计数值； 65536-50000=15536 (0x3cb0)

2.TMOD寄存器的设置:

GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0

0 0 0 0 0 0 0 1 (0x01)

3.TCON寄存器的设置：

主要关注TR1/TR0 TR0=1

4.打开中断（含定时器中断和总中断）

5.中断服务函数的编程

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用个引脚比较多的单片机就可以了。比如STC89C52等等。数码管用扫描方式,LCD如果用1602就直接写,也不会占用单片机多少时间。用个引脚比较多的单片机就可以了...

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