延遲使用8051定時器

在這個項目中，我將討論一下8051微控制器中的定時器，以及如何使用8051定時器生成一個延遲。

時間延遲的產生是嵌入式系統中最重要的概念。大多數情況下，我們需要在任何微控制器應用中的兩個動作之間產生精確的時間延遲。我們可以使用像LOOPs這樣的技術或使用內置的延遲函數來產生時間延遲。

但這些都不是產生時間延遲的精確方法，因此我們將使用定時器來產生精確的時間延遲。這個概念類似于時間延遲繼電器的概念。

項目背后的原理

大多數的控制器都有內置的定時器。這些定時器不僅用于產生時間延遲，而且還用于計數目的。當一個動作或事件發生時，計數器的值會遞增1。

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

這個項目的主要原理是在特殊功能寄存器的幫助下，用8051計時器產生一個延遲。

使用8051定時器的延時 圖像1

使用8051定時器的延時 圖片2

電路圖 

盡管外部元件（除了振蕩器）在產生延遲方面沒有什么作用，但我還是做了一個簡單的電路，我將用1秒的延遲來閃爍一個LED，這個延遲將在8051定時器的幫助下產生。

使用8051定時器的延時電路圖所需元件

AT89C51單片機

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 

電路設計

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

一個11.0592MHz的uartz晶體和兩個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LED通過一個330Ω的電阻連接到P2.0上，以顯示時間延遲。

8051定時器 寄存器描述

TMOD 寄存器

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

GATE：如果該引腳為高電平，那么當微控制器的相應INT引腳出現中斷時，相應的定時器就會被激活。

C/T：該引腳用于選擇定時器或計數器。如果該引腳為高電平，則作為一個計數器來計算外部事件。如果該引腳為低電平，則作為定時器使用，產生時間延遲。

M1和M0：這些位用于選擇不同的定時器模式。

M1和M0位

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

16位定時器：這種模式最常用于產生時間延遲。在這種模式下，所有的16位都用于定時器，值從0000H到FFFH不等。

如果數值XXXXH被加載到定時器寄存器中，那么產生的時間延遲等于[（FFFH-XXXXH+1）*（一個時鐘脈沖的周期）]。

一個時鐘脈沖的時間周期等于1.085μs的11.0592MHz頻率。

8位自動重新加載： 在這種模式下，初始值被加載到高字節，同樣的值被加載到低字節。計時器的值從00H到FFH。該模式用于設置串行通信的波特率。

分割模式： 在這種模式下，定時器被分成兩個8位定時器。這些8位定時器可以從00H到FFH計數。這種模式用于我們需要額外的8位定時器或計數器的應用中。

TCON寄存器

這是一個特殊功能的寄存器，用于控制定時器的運行。在這個寄存器中，只有上面的幾位是用來控制定時器的，其余的位是用來控制中斷的。

TF1： 該位在定時器1溢出時被自動設置為1。

TR1：該位用于啟用定時器1。該引腳必須為高電平才能啟用定時器1。

TF0：當定時器0溢出時自動設置為1。

TR0：在此位上置1，以啟用定時器0。

使用8051定時器產生精確延時的步驟

為了準確地產生時間延遲、用定時器的時鐘周期來劃分時間延遲。

NNNN=時間延遲/1.085μs

從65536中減去結果值。

MMMM=65536-NNN

將差值轉換為十六進制形式。

MMMMd=XXYYh

將此值加載到定時器寄存器中。

TH=XXh

TL=YYh

產生1ms延遲的延遲函數

為了產生1ms的延遲，使用上述步驟的計算方法如下。

NNNN=1ms/1.085μs≈922。

MMMM = 65536-922 = 64614

64614的十六進制=FC66h

用0xFC加載TH，用0x66加載TL

下面的函數將使用8051定時器0產生一個1ms的延遲。

使用定時器進行LED閃爍的代碼

為了演示使用8051定時器的延遲功能，我將閃爍一個周期為2秒的LED，即LED將被打開1秒和關閉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行連接

打開電源，現在你可以觀察到LED的切換，有一定的時間延遲。

如果你把輸出連接到示波器，你可以觀察到方波。

電路應用

在嵌入式系統應用中，我們需要精確的時間延遲。

這個系統用來產生方波。

在超聲波模塊應用中使用