51單片機產生1Hz-5kHz可調占空比方波


學校的課程設計,總結一下。

 

注意

1.高低電平的改變不適合在主函數的while循環中,因為要有數碼管動態顯示的延時和其它邏輯處理,時間太長會不能及時改變高低電平值。

2.中斷的執行時間一定是不能超過定時時間的,不然就會中斷沒處理完又來了下一個中斷,造成頻率出錯。

3.假設100us中斷一次,中斷程序執行時間40us,則當前中斷執行完畢距下一個中斷到來還有70us,這剩下的時間就執行主函數的while循環了,因此設計中斷時要給主函數留時間。

4.假設原來的延時函數設置延時1ms,而現在延時函數要被100us中斷一次,每次中斷執行40us,則延時時間變成了 1*(1+40/100)=1.4ms,另外除了延時函數其他語句也會被中斷,因此定時時間越短,也就是說中斷的越頻繁,則越要將原來延時變短,不然會造成數碼管閃爍、按鍵要長按等等。

 

一種方法是在中斷中輪流將高低電平持續時間的定時值賦給定時器,這種方法在頻率高時誤差很大,經測試發現是重裝計數值使頻率不准。

因此后來采用固定定時為50us的定時器方式2(自動重裝方式),每進中斷將計數值加一,然后和設定的值比較來輸出高低電平,這種方式的5k頻率很准,只要保證中斷程序執行時間不要超過50us即可。

 

對於11.0592M晶振,中斷程序中C語言寫上不到10行就超過20us了,所以我設置為50us定時中斷,如這樣設置的話再另每次中斷中將引腳狀態取反,可以得到最高10k的方波。而如果是產生5k的方波,則可以設置25、50、75的占空比。如25%占空比,就是50us高電平,150us低電平。

 

如果定時時間設置的更小,而中斷程序里只有一句將引腳取反的命令,50k的方波就是極限了。

 

  1 #include <reg52.h>
  2 
  3 typedef unsigned char uint8;
  4 
  5 sbit wave=P1^2;    //波形輸出
  6 sbit du=P1^0;    //段選鎖存器
  7 sbit we=P1^1;    //位選鎖存器
  8 
  9 #define FNUM 5    //頻率數目
 10 #define DNUM 3    //占空比數目
 11 
 12 //共陰段碼表
 13 uint8 code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
 14 
 15 unsigned dnum,fnum;
 16 unsigned count;
 17 
 18 uint8 key_scan(void);
 19 void display(uint8 num[]);
 20 void delayms(unsigned ms);
 21 
 22 void main(void)
 23 {
 24     uint8 fsel=4,dsel=2;    //默認選擇
 25     unsigned long freq[FNUM]={1,10,100,1000,5000};    //頻率
 26     uint8 duty[DNUM]={25,50,75};    //占空比
 27     uint8 num[4]={0};
 28 
 29 
 30     TMOD=0x02;    //方式2
 31     TH0=TL0=256-46;    //50us    
 32     count=0;
 33     fnum=1000000/50/freq[fsel-1];
 34     dnum=1000000/50/freq[fsel-1]*duty[dsel-1]/100;
 35 
 36     EA=1;
 37     ET0=1;
 38     TR0=1;
 39 
 40     while(1)
 41     {
 42         switch(key_scan())
 43         {    //分別是頻率減、加,占空比減、加,確定鍵
 44             case 0:
 45                 if(fsel--==1)
 46                     fsel=FNUM;
 47             break;
 48             case 1:
 49                 if(fsel++==FNUM)
 50                     fsel=1;                
 51             break;
 52             case 2:
 53                 if(dsel--==1)
 54                     dsel=DNUM;        
 55             break;
 56             case 3:
 57                 if(dsel++==DNUM)
 58                     dsel=1;
 59             break;
 60             case 7:
 61             TR0=0;
 62             count=0;
 63             fnum=1000000/50/freq[fsel-1];
 64             dnum=1000000/50/freq[fsel-1]*duty[dsel-1]/100;
 65             TR0=1;
 66             
 67             break;
 68             default:    //無鍵按下
 69             break;
 70         }
 71         
 72         //數碼管顯示選擇的頻率、占空比
 73         num[1]=fsel;    
 74         num[0]=dsel;
 75         display(num);
 76     }
 77 }
 78 
 79 
 80 //翻轉法掃描矩陣鍵盤,返回按鍵值
 81 uint8 key_scan(void)
 82 {
 83     uint8 key,i,ret=0xff;    //無鍵按下返回0xff
 84     P2=0xf0;
 85     
 86     if(P2!=0xf0)
 87     {
 88         delayms(10);
 89         if(P2!=0xf0)
 90         {
 91             key=P2;
 92             P2=0x0f;
 93             key|=P2;
 94             while(P2!=0x0f)
 95                 ;
 96             for(i=0;(key>>i)&0x01;i++)
 97                 ;
 98             ret=3-i;
 99             for(i=4;(key>>i)&0x01;i++)
100                 ;
101             ret+=(7-i)*4;
102         }
103     }
104     return ret;
105 }
106 
107 //數碼管動態顯示
108 void display(uint8 num[])
109 {
110     uint8 i;
111     for(i=0;i<4;i++)
112     {
113         P0=0xff;    //消影
114         we=1;
115         we=0;
116     
117         P0=table[num[i]];
118         du=1;
119         du=0;
120         P0=~(1<<i);
121         we=1;
122         we=0;
123         delayms(1);        
124     }
125 }
126 
127 void timer0(void) interrupt 1
128 {
129     count++;
130 
131     if(count==fnum)//頻率計數值
132     {
133         count=0;
134         wave=1;
135     }
136     else if(count==dnum)//占空比計數值
137         wave=0;
138 
139 }
140 
141 void delayms(unsigned ms)
142 {
143     uint8 i=11;    //將延時調小
144     while(ms--)
145         while(i--)
146         ;
147 }
pwm

 

參考

http://bbs.21ic.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=393340&pid=2552279&fromuid=1189318


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