单片机技术应用 任务解析 交通灯设计--教案.doc

《单片机应用技术》 教案 交通灯倒计时显示系统设计 1 任务描述 通过学习PIC单片机定时器相关知识以及数码管动态显示原理，实现十字路口交通灯控制，即数码管显示倒计时与红、黄、绿灯配合使用。 硬件电路如图所示： 2 任务内容 2.2.1 打开PROTUES软件，建立新的工程。 2.2.2 选择合适的元器件，完成硬件电路的设计。 2.2.3 确定显示的方案，正确设置定时器相关寄存器。 2.2.4 打开MPLAB软件，建立新的工程，对照任务要求编写程序。 2.2.5 运行仿真电路，并给出自己的评定意见。 2.2.6 根据检查结果对电路图进行修正，并完成工作页。 3 工作手段 参考教材；多媒体教学网路；PROTUES软件；MPLAB软件；PIC18F4520系统开发板；存储设备。 4.理论知识 4.1 TIMER1模块 4.1.1 TIMER1的内部结构 TIMER1模块是一个16位的定时/计数器，自身拥有一个低功耗振荡器，可与外接的专用晶振配合，成为辅助时钟源，即能为TIMER1提供时钟，也可以为整个单片机系统提供时钟。在低成本的应用中，TIMER1可以作为实时时钟（RTC)使用。TIMER1模块按照不同的配置可以工作在定时器、同步计数器或异步计数器三种不同的模式下。TIMER1模块的内部结构。 TIMER1的工作模式由时钟选择位TMR1CS（T1CON〈1〉）决定。当TMR1CS清零时，TIMER1模块被配置成定时器模式，TIMER1累加计数寄存器的值在每个指令周期（F/4）都会递增；当TMR1CS位置1时，TIMER1模块被配置成计数器模式，TIMER1累加计数寄存器的值会在外部脉冲信号或TIMER1专用振荡器时钟的每个上升沿递增。 使用TIMER1专用振荡器需要将使能位T1OSCEN（T1CON〈3〉）置1。当使能了该振荡器后，RC1/T1OSI和RC0/T1OSO/T13CKI引脚变为输入引脚，这将优先于TRISC〈1：0〉寄存器对该引脚的控制，并且此时对该引脚的读操作读回的值为0。 TIMER1模块设有专用的预分频器，预分频值由T1CKPS1:T1CKPS0位（T1CON〈5：4〉）控制，位可以设定是否与外部时钟信号同步。TIMER1模块使用两个8位寄存器存放计时或计数值，这两个寄存器分别是TMR1L和TMRI高字节。另外，CCP特殊事件触发信号会使TIMER1累加计数寄存器清零。 4.1.2 TIMER1的控制寄存器 1.T1CON寄存器 该寄存器是TIMER1的工作状态控制寄存器。 T1CON：TIMER1控制寄存器 R/W R R/W R/W R/W R/W R/W R/W RD16 T1RUN T1CKPS1 T1CKPS0 T1OSCEN TISYNC TMR1CS TMR1ON bit7 RD16：16位读/写模式使能位。该位置1时使能通过一次16位操作对TIMER1累加计数寄存器进行读写，清零时使能通过两次8位操作对该寄存器进行读写。 bit6 T1RUN：TIMER1系统时钟状态位。该位置1时表示系统时钟由TIMER1振荡器产生，清零时表示系统时钟由其他时钟源产生。 bit5~bit4 T1CKPS1：T1CKPS0：TIMER1输入时钟预分频值选择位。具体如表9-2所示。 表2 TIMER1时钟预分频值设定 T1CKPS1：T1CKPS0 预分频值 T1CKPS1：T1CKPS0 预分频值 11 1:8 01 1:2 10 1:4 00 1:1 bit3 T1OSCEN：TIMER1振荡器使能位。该位置1时使能TIMER1振荡器，清零时关闭振荡器。 bit2 T1SYNC：TIMER1外部时钟输入同步选择位。当TMR1CS位为1时，TIMER1被配置成使用外部时钟，这时将T1SYNC位置1将TIMER1设定为不与外部时钟输入同步，清零时设定为与外部时钟输入同步；当TMR1CS位为0时，TIMER1被配置成使用内部时钟，该T1SYNC位无效。 bit1 TMR1CS:TIMER1时钟源选择位。该位置1时使用RC0/T1OSO/T13CKI引脚上的外部时钟，清零时使用系统时钟（F/4）。 bit0 TMR1ON：TIMER1模块使能位。该位置1时使能TIMER1，清零时禁止TIMER1. TIMER1累加计数寄存器 TIMER1模块有两个专用的寄存器用于存放计时或计数脉冲。这两个寄存器分别是TMR1L和TMR1高字节。另外，TMR1高字节还有与其对应的缓冲器TMR1H。 4.1.3 TIMER1的16位读写模式 当R