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【Proteus仿真】定时器控制系列仿真——LED小灯闪烁/流水灯/LED灯带控制/LED小灯实现二进制

news 2025/9/7 9:17:16

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0.1例子1：基于AT89C51单片机的定时器控制小灯闪烁

0.2例子2：基于AT89C51单片机的定时器T0流水灯

0.3例子3：基于AT89C51单片机的定时器控制LED灯带

0.4例子4：基于AT89C51单片机的定时器控制LED闪烁

0.5例子5：基于AT89C51单片机的定时器LED实现二进制计数

1基础知识补充

1.1 AT89C52的3个定时器

1.2定时器在单片机里的 4 大作用

1.3 四种工作方式（T0/T1）

1.4使用步骤（以T0方式12 MHz 晶振产生 1 ms 中断为例）

1.4.1 算初值计算

1.4.2 寄存器配置

2例子1：基于AT89C51单片机的定时器控制小灯闪烁

2.1电路原理图

2.1.1电路组成及接线

2.2控制程序

2.2.1控制程序步骤

2.2.3源代码

3例子2：基于AT89C51单片机的定时器T0流水灯

3.1电路原理图

3.1.1电路组成及接线

3.2控制程序

3.2.1控制程序步骤

3.2.3源代码

4例子3：基于AT89C51单片机的定时器控制LED灯带

4.1电路原理图

4.1.1电路组成及接线

4.2控制程序

4.2.1控制程序步骤

4.2.3源代码

5例子4：基于AT89C51单片机的定时器控制LED闪烁

5.1电路原理图

5.1.1电路组成及接线

5.2控制程序

5.2.1控制程序步骤

5.2.3源代码

6例子5：基于AT89C51单片机的定时器LED实现二进制计数

6.1电路原理图

6.1.1电路组成及接线

6.2控制程序

6.2.1控制程序步骤

6.2.3源代码

  7 硬件工程师笔试面试相关文章链接(部分链接)

摘要：本文介绍了基于AT89C51单片机的5种定时器控制LED应用案例，包括小灯闪烁、流水灯、LED灯带控制、LED闪烁和二进制计数。详细讲解了每种案例的电路原理、程序设计及实现方法，并补充了定时器的基础知识，包括工作方式、计算方法和应用场景。文中提供了完整的源代码，并阐述了硬件连接方式，最后附有硬件工程师笔试面试相关文章的链接。这些案例展示了AT89C51单片机定时器在LED控制中的多样化应用，可作为单片机学习者的实践参考。

0案例视频效果展示

0.1例子1：基于AT89C51单片机的定时器控制小灯闪烁

例子29：基于AT89C51单片机的定时器控制小灯闪烁

0.2例子2：基于AT89C51单片机的定时器T0流水灯

例子30：基于AT89C51单片机的定时器T0流水灯

0.3例子3：基于AT89C51单片机的定时器控制LED灯带

例子31：基于AT89C51单片机的定时器控制LED灯带

0.4例子4：基于AT89C51单片机的定时器控制LED闪烁

例子32：基于AT89C51单片机的定时器控制LED闪烁

0.5例子5：基于AT89C51单片机的定时器LED实现二进制计数

例子33：AT89C51单片机定时器控制LED实现二进制计数

1基础知识补充

频率单位：赫兹(Hz)

1赫兹(Hz)：每秒1次                    周期：1s

1千赫兹(Hz)：每秒1000次               周期：1ms

1兆赫兹(Hz)：每秒1000000次            周期：1us

1吉兹(Hz)：每秒1000000000次           周期：1ns

机器周期（Machine Cycle）是 8051 单片机 执行一条指令的基本时间单位。理解它对于计算延时、定时器初值、波特率等都非常关键。

总结：

8051 的机器周期 = 12 × 时钟周期
12MHz 晶振下，1 机器周期 = 1μs

1.1 AT89C52的3个定时器

3个16位可编程定时/计数器：T0、T1、T2

T0、T1：标准 8051 兼容（方式 0~3）

T2：8052 专有，功能更强（可 16 位自动重装、捕获、波特率发生等）

1.2定时器在单片机里的 4 大作用

产生精确定时（1 ms、10 ms、1 s……）

对外部脉冲计数（T0/T1 脚当计数输入）

生成波特率（UART 方式 1、3 时）

做PWM/脉冲测量/电机测速（配合 T2 捕获功能）

1.3 四种工作方式（T0/T1）

方式

位数

特点

典型用途

0

13 位

早期兼容，少用

特殊场合

1

16 位

一次溢出重装

1 ms、50 ms 基时

2

8 位自动重装

低字节自动回装

波特率、高频中断

3

T0 分成两个 8 位

T1 失去中断

特殊应用

1.4使用步骤（以T0方式12 MHz 晶振产生 1 ms 中断为例）

1.4.1 算初值计算

机器周期 = 1 µs（12 MHz/12）

1 ms 需计数 1000 次 → 初值 = 65536 − 1000 = 64536 = 0xFC18

定时器T0设置

TMOD &= 0xF0;      // 清零 T0 位TMOD |= 0x01;      // T0 方式 1

定时周期(1ms)

TH0   = 0xFC;      // 高 8 位TL0   = 0x18;      // 低 8 位

1.4.2 寄存器配置

定时器T0

TMOD &= 0xF0;      // 清零 T0 位TMOD |= 0x01;      // T0 方式 1TH0   = 0xFC;      // 高 8 位TL0   = 0x18;      // 低 8 位TR0   = 1;         // 启动 T0ET0   = 1;         // 允许中断EA    = 1;         // 总中断

定时器T0中断服务函数

void Timer0_ISR(void) interrupt 1{TH0 = 0xFC;     // 重装初值TL0 = 0x18;/* 用户代码：计数、刷新显示、产生 PWM 等 */}

2例子1：基于AT89C51单片机的定时器控制小灯闪烁

实现功能：LED在定时器的中断例程控制下不断闪烁。

本质：定时器中断周期性地翻转LED引脚电平。

2.1电路原理图

2.1.1电路组成及接线

名称

接线

AT89C51单片机

XTAL1/XTAL2—>连接晶振电路

RST—>连接复位电路

P1.0—>共阳极LED灯

复位电路

晶振电路

共阳极LED灯

2.2控制程序

2.2.1控制程序步骤

库文件与引脚定义

主程序(小灯闪烁)

INT0中断函数

2.2.3源代码

//功能：LED在定时器的中断例程控制下不断闪烁。#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit LED=P1^0;       uchar T_Count=0;//主程序void main(){TMOD=0x00;                  //定时器0工作方式0TH0=(8192-5000)/32;     //5ms定时TL0=(8192-5000)%32;IE=0x82;                   //允许T0中断TR0=1;while(1);}//T0中断函数void LED_Flash() interrupt 1{TH0=(8192-5000)/32;     //恢复初值TL0=(8192-5000)%32;if(++T_Count==100)        //0.5s开关一次LED{LED=~LED;T_Count=0;   }}

3例子2：基于AT89C51单片机的定时器T0流水灯

实现功能：TIMER0控制流水灯：定时器控制P0、P2口的LED滚动显示。

本质：TIMER0定时中断轮流移位点亮P0、P2口LED，形成滚动流水效果。

3.1电路原理图

3.1.1电路组成及接线

名称

接线

AT89C51单片机

XTAL1/XTAL2—>连接晶振电路

RST—>连接复位电路

P0.0-P0.7—>流水灯

P2.0-P2.7—>流水灯

复位电路

晶振电路

两排流水灯

3.2控制程序

3.2.1控制程序步骤

库文件

主程序(定时器控制实现流水灯)

3.2.3源代码

//功能：TIMER0控制流水灯：定时器控制P0、P2口的LED滚动显示。#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//主程序void main(){uchar T_Count=0;P0=0xfe;P2=0xfe;TMOD=0x01;                          //定时器0工作方式1TH0=(65536-40000)/256;       //40ms定时TL0=(65536-40000)%256;TR0=1;                                       //启动定时器while(1){if(TF0==1){TF0=0;TH0=(65536-40000)/256;       //恢复初值TL0=(65536-40000)%256;if(++T_Count==5){P0=_crol_(P0,1);P2=_crol_(P2,1);T_Count=0;}}}}

4例子3：基于AT89C51单片机的定时器控制LED灯带

实现功能：定时器T0定时控制上一组条形LED，滚动速度较快定时器T1定时控制下一组条形LED，滚动速度较慢

本质：T0快中断“扫”上条灯，T1慢中断“扫”下条灯，双速分时滚动。

4.1电路原理图

4.1.1电路组成及接线

名称

接线

AT89C51单片机

XTAL1/XTAL2—>连接晶振电路

RST—>连接复位电路

P0.0-P0.7—>LED灯带

P2.0-P2.7—>LED灯带

复位电路

晶振电路

LED灯带

4.2控制程序

4.2.1控制程序步骤

库文件

主程序

T0中断函数

T1中断函数

4.2.3源代码

//功能：定时器T0定时控制上一组条形LED，滚动速度较快定时器T1定时控制下一组条形LED，滚动速度较慢#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar tc0=0,tc1=0;//主程序void main(){P0=0xfe;P2=0xfe;TMOD=0x11;   //定时器0、定时器1均工作于方式1TH0=(65536-15000)/256;               //定时器0：15msTL0=(65536-15000)%256;TH1=(65536-50000)/256;               //定时器1：50msTL1=(65536-50000)%256;IE=0x8a;TR0=1;                              //启动定时器TR1=1;while(1);}//T0中断函数void Time0() interrupt 1{TH0=(65536-15000)/256;               //恢复定时器0初值TL0=(65536-15000)%256;if(++tc0==10)                            //150ms转换状态{tc0=0;P0=_crol_(P0,1);}}//T1中断函数void Time1() interrupt 3{TH0=(65536-50000)/256;               //恢复定时器1初值TL0=(65536-50000)%256;if(++tc1==10)                            //500ms转换状态{tc1=0;P2=_crol_(P2,1);}}

5例子4：基于AT89C51单片机的定时器控制LED闪烁

实现功能：4只LED在定时器控制下滚动闪烁。

本质：定时器中断依次移位点亮4只LED，形成滚动闪烁。

5.1电路原理图

5.1.1电路组成及接线

名称

接线

AT89C51单片机

XTAL1/XTAL2—>连接晶振电路

RST—>连接复位电路

P0.0-P0.3—>LED电路

复位电路

晶振电路

LED灯电路

5.2控制程序

5.2.1控制程序步骤

库文件与引脚定义

主程序(小灯闪烁控制)

T0中断函数

5.2.3源代码

//功能：4只LED在定时器控制下滚动闪烁。#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit B1=P0^0;sbit G1=P0^1;sbit R1=P0^2;sbit Y1=P0^3;uint i,j,k;//主程序void main(){i=j=k=0;P0=0xff;TMOD=0x02;                  //定时器0工作方式2TH0=256-200;         //200us定时TL0=256-200;IE=0x82;TR0=1;                              //启动定时器while(1);}//T0中断函数void LED_Flash_and_Scroll() interrupt 1{if(++k<35)        return;        //定时中断若干次后执行闪烁k=0;switch(i){case 0:     B1=~B1;break;case 1:     G1=~G1;break;case 2:     R1=~R1;break;case 3:     Y1=~Y1;break;default:i=0;}if(++j<300) return;    //每次闪烁持续一段时间j=0;P0=0xff;  //关闭显示i++;    //切换到下一个LED}

6例子5：基于AT89C51单片机的定时器LED实现二进制计数

实现功能：对按键的计数没有使用查询法，没有使用外部中断函数，没有使用定时或计数中断函数。而是启用了计数器，连接在T0引脚的按键每次按下时，会使计数寄存器的值递增其值通过LED以二进制形式显示

本质：把按键当计数脉冲源接T0脚，启用计数器0，每按一次TL0/TH0自增，无需任何中断或查询，CPU只管随时把计数值送LED二进制显示。

6.1电路原理图

6.1.1电路组成及接线

名称

接线

AT89C51单片机

XTAL1/XTAL2—>连接晶振电路

RST—>连接复位电路

P1.0-P1.7—>LED灯

P2.0-P2.7—>LED灯

复位电路

晶振电路

LED灯

6.2控制程序

6.2.1控制程序步骤

库文件

主程序(实现LED的二进制)

6.2.3源代码

//功能：对按键的计数没有使用查询法，没有使用外部中断函数，没有使用定时或计数中断函数。而是启用了计数器，连接在T0引脚的按键每次按下时，会使计数寄存器的值递增其值通过LED以二进制形式显示#include<reg51.h>//主程序void main(){TMOD=0x05;   //定时器0为计数器，工作方式1，最大计数值65535TH0=0;             //初值为0TL0=0;TR0=1;                              //启动定时器while(1){P1=TH0;P2=TL0;}}

  7 硬件工程师笔试面试相关文章链接(部分链接)

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