基于單片機(jī)脈沖度測(cè)量

1、基于單片機(jī)脈沖度測(cè)量2作者:日期:山東科技大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告課程名稱(chēng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)工程名稱(chēng)脈沖寬度測(cè)雖姓名 學(xué)號(hào)專(zhuān) 業(yè) 班級(jí)指導(dǎo)教師及職稱(chēng) _開(kāi)課學(xué)期20212021 至 20212021 學(xué)年 第一 學(xué)期提交時(shí)間20212021 年_:L L 月3 3 日一、實(shí)驗(yàn)摘要通過(guò)采用 STC89C52R#片機(jī)為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)脈沖寬度測(cè)量器，并運(yùn)用MCA 51/52單片機(jī)計(jì)數(shù)功能，選擇好工作模式，對(duì)脈寬進(jìn)行計(jì)數(shù)。在現(xiàn)有的單片機(jī)仿真機(jī)系統(tǒng)上掌握相關(guān)軟硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試知識(shí)，并在計(jì)算機(jī)上編寫(xiě)匯編程序調(diào)試運(yùn)行。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)基于 STC89C52RC 單片機(jī)測(cè)量脈沖寬度;(2

2、)研究分別使用定時(shí)計(jì)數(shù)器0, 1的 GATE 模式和定時(shí)計(jì)數(shù)器 2 的捕捉功能完成外部脈沖寬度測(cè)量；(3)通過(guò) 6 位 LED 顯示計(jì)數(shù)值，時(shí)間精確到0.1秒。并熟悉了解試驗(yàn)箱的應(yīng)用，提高動(dòng)手能力。三、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地及儀器、設(shè)備和材料：實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地:_J11#324設(shè)備：PC機(jī)一臺(tái) STC89C52RC單片機(jī)試驗(yàn)箱一臺(tái)教材：1. MCS51/52單片機(jī)原理與實(shí)踐公茂法黃鶴松等編著北京航空航天大學(xué)出版2. 單片機(jī)原理及應(yīng)用張毅剛主編高等教育出版社3. 其它相關(guān)的參考資料及實(shí)驗(yàn)教材四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、實(shí)驗(yàn)原理(1) T0 工作方式通過(guò)設(shè)置 TMOD 使其為定時(shí)器模式。在做定時(shí)器使用時(shí)，將 T0 定時(shí)為 0.00

3、1S。當(dāng) GATE=1 時(shí)，為門(mén)控方式。只有 TR0 設(shè)置為 1,且同時(shí)外部中斷引腳也為高電平時(shí)，才能啟動(dòng)T0開(kāi)始計(jì)數(shù)工作。把脈沖信號(hào)從 P3.2腳引入，T0 設(shè)為定時(shí)器方式工作，并工作在門(mén)控方式( GATE=1。在待測(cè)信號(hào)高 電平期間，T0對(duì)內(nèi)部周期脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。在待測(cè)脈沖高電平結(jié)束時(shí)，其下降沿向 P3.2 發(fā)中斷，在外部 中斷 0 的中斷效勞程序中， 讀取 THd TL0 的計(jì)數(shù)值，該值就是待測(cè)脈沖的脈寬。隨后，清零 TH0 和 TL0,以便下一個(gè)脈寬的測(cè)量。計(jì)算方法：脈沖寬度=計(jì)數(shù)值*0.01s，將脈沖寬度的數(shù)值轉(zhuǎn)換為壓縮BCD，再將壓縮 BCD轉(zhuǎn)換為非壓縮 BCD用于顯示，最后調(diào)用顯示

4、程序，讀取脈沖寬度。1(2) T2 捕捉工作方式使用 T2 的捕捉方式，TH2、TL2 的初值設(shè)為 0,待測(cè)信號(hào)從 T2EX(P1.1)引入，采用定時(shí)器 T0 定 時(shí) 0.001s,剛開(kāi)始待測(cè)信號(hào)為高電平或低電平時(shí)等待，再次檢測(cè)為高電平時(shí)T2開(kāi)始計(jì)數(shù)，定時(shí)器 T0 每定時(shí) 0.001s,通過(guò)串口 P1.0的開(kāi)關(guān)狀態(tài)使 T2 的計(jì)數(shù)值增一并將計(jì)數(shù)值存入 RCAP2H和 RCAP2L兩個(gè)寄 存器中。計(jì)算方法：脈沖寬度=計(jì)數(shù)值*0.001s,再將得到的表示脈沖寬度的十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為壓縮BCD 碼，再將壓縮 BCD碼轉(zhuǎn)換為非壓縮 BCD 碼用來(lái)顯示，讀取 LED 上顯示的數(shù)據(jù)即為要測(cè)量的脈沖寬度。2、實(shí)

5、驗(yàn)內(nèi)容計(jì)數(shù)被檢測(cè)脈沖信號(hào) -為高那么開(kāi)始計(jì)數(shù)為低時(shí)停止計(jì)數(shù)T0:把脈沖信號(hào)從 P3.2腳引入，T0 設(shè)為定時(shí)器方式工作，并工作在門(mén)控方式( GATE=1 )。在待測(cè) 信號(hào)高電平期間，T0對(duì)內(nèi)部周期脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。在待測(cè)脈沖高電平結(jié)束時(shí)，其下降沿向P3.2發(fā)中斷，在外部中斷 0的中斷效勞程序中，讀取 TH0、TL0 的計(jì)數(shù)值，計(jì)算出所測(cè)。隨后，清零 TH0 和 TL0, 以便下一個(gè)脈寬的測(cè)量。顯示：將數(shù)碼管的段控信號(hào)與P 口與六位 LED 數(shù)碼管相連。2T2:使用 T2 捕捉方式時(shí)將脈沖信號(hào)加到P1.1引腳，并且同時(shí)開(kāi)通 T0 定時(shí)器，將數(shù)碼管的段控信號(hào)與 P0 口與六位 LED 數(shù)碼管相連，將位

6、控信號(hào)P2與鍵盤(pán)相連。3六位數(shù)碼管顯示數(shù)碼管接線圖共陽(yáng) 7 段 LED 顯示器顯示原理:引腳數(shù)字顯示gfabedch數(shù)碼顯示0011 1111 11r 0C0H100010010F9H2101 :111 :0r 0A4H310110110B0H4110 :100 1099H51110011092H6111 1011 :1082H700110010F8H8111111 111 080H91111011090H采用共陽(yáng) 7 段 LED 數(shù)碼管顯示器，P 口引入脈沖信號(hào)，P2.0 至 p2.3 口作為列掃描輸出，P0 口輸出 段碼數(shù)據(jù)，采用 12Mhz晶振，可提高計(jì)數(shù)的精確度。3、實(shí)驗(yàn)步驟以流程圖的

7、方式表現(xiàn)實(shí)驗(yàn)步驟：3 8COMCOMCOMg f a b dp c d eg f a b dp c d eCOM共陽(yáng)D12 3 4 5 6LQ Q Q Q Q QQ QU3 74H C164JI 2 3 4 5 6 /Q Q Q Q QQ Q QQ Q QQ QQ Q QU474H C164KR BC MU5A B74HKCC164RMU6A B74HKCC164RMU5 74H C164KRB C M012 4 5 6 7Q Q QQ Q Q Q QU6 74H C1649VCC1 2rULr JDAg f a b dp c d eCOMg f a b dp c d eJ0T0門(mén)控方式的程序

8、流程圖:開(kāi)始:*設(shè)定T作方式，脈沖是,否開(kāi)定時(shí)器僉測(cè)脈1否進(jìn)入T0的中斷,并將計(jì)數(shù)值清零進(jìn)入定時(shí)器T0中 斷效勞舞序，并將 調(diào)用壓縮BC如轉(zhuǎn) - 換序序X調(diào)用曹示程序結(jié)束T2捕捉方式程序流程圖45五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析1、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)記錄按照流程圖所示，按動(dòng)脈沖按鈕，可以看到，顯示屏顯示出所測(cè)脈沖的寬度。再次按動(dòng)，可以清 楚地觀察到所示的示數(shù)變化。每次顯示的示數(shù)，都根據(jù)所按按鈕的時(shí)間長(zhǎng)短，即高電平的脈寬長(zhǎng)度。第一張圖為 T0 工作方式，第二張圖為 T2 捕捉方式。62、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)及觀察結(jié)果的分析與討論：通過(guò)對(duì) T0、T2 不同方式的實(shí)驗(yàn)觀察，兩種實(shí)驗(yàn)方式都可以到達(dá)計(jì)數(shù)脈寬的長(zhǎng)度的要求，兩者

9、各有 自己的優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均可以到達(dá)所要求的：6位 LED 顯示計(jì)數(shù)值，時(shí)間精確到0.1秒做實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到很多問(wèn)題，比方數(shù)碼管顯示不出數(shù)值P 口位置插錯(cuò)，小數(shù)點(diǎn)顯示錯(cuò)位沒(méi)有在程序中編對(duì)位置，顯示只顯示第一次多出數(shù)值調(diào)用程序返回時(shí)出錯(cuò)等問(wèn)題。3、關(guān)鍵點(diǎn)：在試驗(yàn)箱硬件連接正確的情況下，程序一定要正確，因?yàn)樗龅膯?wèn)題，大局部都來(lái)源于程序出了問(wèn)題。所以這次實(shí)驗(yàn)要求我們，要明白試驗(yàn)的原理是什么，如何構(gòu)思。了解 T0、T2工作時(shí)的差異在哪, 這樣可以方便的結(jié)合另一個(gè)改動(dòng)程序。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論通過(guò)這次試驗(yàn)，讓我明白了 T0、T2兩種工作方式下如何測(cè)量脈寬長(zhǎng)度，通過(guò)什么原理方式計(jì)算出 數(shù)值。并提高了自己的動(dòng)手能力，讓

10、自己對(duì)單片機(jī)的了解，有提升了一個(gè)檔次。七、指導(dǎo)老師評(píng)語(yǔ)及得分:簽名：年 月 日7附件：源程序等T0門(mén)控方式：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMPT0_INT ORG 0030HMAIN: MOV TMOD,#09H MOV TL0,#0FCH MOVTH0,#17H MOV R4,#00H MOV R3,#00H JBP3.2,$ SETB ET0 SETB EAIOC:SETB TR0JNB P3.2,$ MOV R3,#00H MOV R4,#00H JBP3.2,$ CLR TR0 MOV 34H,R4 MOV 35H,R3LCALL BCD LCALL

11、UBCDDIS:LCALL DISPJB P3.2,IOC SJMP DIST0_INT:INC R3CJNE R3,#00H,NEXT INC R4NEXT: MOV TH0,#0FCH MOV TL0,#17H RETIBCD:MOV R7,#16CLR AMOV 47h,AMOV 46h,AMOV 45h,ABCD1:CLR CMOV A,35H RLC AMOV 35H,AMOVA,34HRLCAMOV34H,AMOVA,47HADDCA,47HDAAMOV47H,AMOVA,46HADDCA,46HDAAMOV46H,AMOVA,45HADDCA,45HDAAMOV45H,ADJNZ

12、R7,BCD1RETUBCD:MOV A,45HANL A,#0F0HSWAP A MOV50H,A MOVA,45H ANLA,#0FH MOV51H,A MOVA,46H ANLA,#0F0HSWAP A MOV52H,A MOVA,46H ANLA,#0FH MOV53H,A MOVA,47H ANLA,#0F0HSWAP A MOV54H,A MOVA,47H ANLA,#0FH MOV55H,A RETDISP:MOV R0,#55HMOV R2,#20HMOV A,#0FFH8MOV P0,AACALL DIPMOV R0,#54HMOV R2,#10HACALL DIPMOV R

13、0,#53HMOV R2,#08HACALL DIPMOV R0,#52HMOV R2,#04HMOV A,R2MOV P2,AMOV A,R0MOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRANL A,#7FHMOV P0,AACALL DELAYMOV R0,#51HMOV R2,#02HACALL DIPT2 捕捉方式：T2CON EQU 0C8HTH2 EQU 0CDHTL2 EQU 0CCHRCAP2H EQU 0CBHRCAP2L EQU 0CAHTR2 BIT 0CAHORG 0000HLJMP MAINORG 000BHLJMP T0_INTORG 0030HMAIN:

14、 MOV TMOD, #01HMOV T2CON,#0FHJB P1.1,$STR:MOV TL0, #17HMOV TH0, #0FCHMOV TH2, #00MOV TL2 ,#00MOV 50H,#00HMOV 51H,50HCLR P1.0SETB EA SETB ET0JNB P1.1, $ SETB TR0SETB TR2 JB P1.1, $CLR TR0MOV 50H,RCAP2LMOV 51H,RCAP2HLCALLZHUANHUANLOOP1: LCALL DISPJB P1.1,STRAJMP LOOP1T0_INT: MOV TL0, #17HMOV TH0, #0FC

15、HSETB P1.0NOPNOPCLR P1.0RETIZHUANHUAN: CLR AMOV R0,#50HMOV R2,#01HACALL DIPRETDIP:MOV A,R2MOV P2,AMOV A,R0MOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOV P0,AACALL DELAYRETDELAY:MOV R5,#9FHDJNZ R5,$RETTABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EHEND9MOV 55H,AMOV A,#00MOV R0,#34HXCHD

16、 A,R0MOV 38H,51HMOV 54H,AMOV 37H,50HMOV A,R0MOV 34H,#0SWAP AMOV 35H,#0MOV 53H,AMOV 36H,#0RETMOV R7,#16DISP:MOV R0,#53HCLR CMOV R2,#01HMOV A,37HLOP11: MOV A,#0FFHRLC AMOVP0,AMOV 37H ,AMOV A,38HMOVA,R2RLC AMOVP2,AMOV 38H ,AMOVA,R0MOV A,36HMOVDPTR,#TABADDC A,36HMOVCA,A+DPTRDA ACJNER0,#55H,LOP21MOV 36H,AMOV A,35HANLA,#7FHADDC A,35HLOP21: MOVP0,ADA AACALL DELAYMOV 35H,AINC R0MOV A,34HMOVA,R2ADDC A,34HJB ACC.5,EXIT1DA ARL AMOV 34H,AMOV R2,ADJNZ R7 ,LOOP2MOV R1,