【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-EW帮帮网

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 1

TH0   = 0xFC;      // 高 8 位

TL0   = 0x18;      // 低 8 位

TR0   = 1;         // 启动 T0

ET0   = 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 int

sbit LED=P1^0;       

uchar T_Count=0;

//主程序

void main()

{

        TMOD=0x00;                  //定时器0工作方式0

        TH0=(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1

        TH0=(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 int

uchar 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1

        TH0=(65536-15000)/256;               //定时器0：15ms

        TL0=(65536-15000)%256;

        TH1=(65536-50000)/256;               //定时器1：50ms

        TL1=(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