小車計數實驗

一、實驗目的
單片機的計數功能可以用于對記錄脈沖數量和測量頻率。本實驗用紅外發射模塊連續
發射10 個脈沖，用計數器記錄接受到的反射脈沖數量，從而判斷是否有障礙物。通過實驗
應掌握以下知識點：
1．計數器的使用方法和相關特殊功能寄存器的使用。
2．使用紅外傳感器模塊結合計數器檢測障礙物的方法。
二、實驗預備知識
1．計數器使用方法
P89V51RD2 單片機的T0、T1、T2 定時/計數器都可以設置成計數器，設置成計數器
時，他們分別對來自P3.4、P3.5、P1.0 的外部輸入脈沖信號計數。本實驗中只要求掌握T0、
T1 計數的方法。定時器/計數器設置為計數器的方法是對特殊功能寄存器TMOD 中的兩個
C/T 位置1 即可。通過把TR0、TR1 置1 就可以啟動計數器，計數器工作時，每當對用的
輸入端輸入一個脈沖，其值從初值開始加1，到0FFFH（或1FFFH、或0FFH）后再輸入
一個脈沖就產生中斷觸發信號，如果中斷被允許就可以產生中斷。
計數器經常用于記錄輸入脈沖的數量，這時候就要求將其初值設置成0，便于計算。
思考：結合定時器的工作情況，分析當計數器所計的脈沖數量超過計數范圍FFFFH 時
會出現什么情況？此時應采取什么措施才能保證計數結果不會出錯？
2．頻率測量方法
用計數器記錄單位時間內某一信號源產生的脈沖數量，就可以測量出該脈沖信號的頻
率。用單片機的兩個定時/計數器配合就可以測量信號頻率、轉速等物理量。
把一個定時/計數器設置為定時器，用于產生時間基準，把另外一個定時計數器設置為
計數器，用于記錄脈沖數量。程序示例如下：
ORG 0000H
SJMP MAIN
ORG 000BH
SJMP T0IN
ORG 0030H
MAIN： MOV TMOD ，#51H ；T0 定時，T1 計數
MOV TH1 ，#00H ；計數器初值設置為“0”
MOV TL1 ，#00H
MOV TH0 ，# ；設置時間
MOV TL0 ，#
SETB EX0 ；允許T0 中斷
SETB TR0 ；啟動定時器

SETB TR1 ；啟動計數器
……
……
；定時中斷服務程序如下：
T0INT：CLR TR1 ；時間到停止計數
CLR TR1 ；停止定時器
MOV 30H ，TL1 ；計數結果存入30H 和31H
MOV 31H ，TH1
MOV TL1 ，#00H ；計數器清零
MOV TH1 ，#00H
MOV TL0 ，# ；設定定時器初值
MOV TH0 ，#
SETB TR0 ；重新啟動定時器、計數器進行下一次測量
SETB TR0
RETI
程序中定時時間應確定為一個便于計算的值，比如要測量頻率，則可以把定時時間設
定為50ms，把計數結果乘20 就可以得到頻率值。
三、硬件連接
把紅外接收模塊與電路板的J5 連接，接收模塊與J8 連接。跳線JP11、JP12 短接右端，
JP8、JP13 短接左端。
四、實驗內容
1．根據硬件連接繪制實驗電路。
2．用計數器實現對障礙物的檢測。
把紅外發射模塊接接口就J4，接收模塊接就J5，發射模塊每次發射10 個脈沖，用計
數器對發射信號計數，當接收到的脈沖數大于6 時就顯示有障礙物，否則顯示沒有障礙物。
程序流程圖如3-14 所示。
在初始化程序中，要把T0 設置成計數器，由于只計10 個脈沖，因此其工作方式可以
設置為方式2。計數結果只在TL0 中，因此在取計數結果時只需把TL0 中的數據取出即可。
思考：計數器的工作方式是否可以選擇方式0 或方式1？為什么？
程序中可以選擇D1~D8 中的一個發光二極管來指示是否有障礙物。
五、擴展內容
1．利用計數器中斷方式編成實現障礙物檢測功能。
2．測量脈沖信號的頻率
在P3.4 端用信號發生器加入一定頻率的脈沖信號，利用定時器和計數器配合工作，測
量該脈沖信號的頻率，并用十六進制數把頻率顯示在數碼管上。要求輸入信號頻率小于
255Hz。

六、思考題
1．比較計數與定時的區別。
2．在程序框圖中為什么計數器要清零？