51单片机产生1Hz-5kHz可调占空比方波

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简介:对于11.0592M晶振,中断程序中C语言写上不到10行就超过20us了,所以我设置为50us定时中断,如这样设置的话再另每次中断中将引脚状态取反,可以得到最高10k的方波。而如果是产生5k的方波,则可以设置25、50、75的占空比。如25%占空比,就是50us高电平,150us低电平。

学校的课程设计,总结一下。

注意

1.高低电平的改变不适合在主函数的while循环中,因为要有数码管动态显示的延时和其它逻辑处理,时间太长会不能及时改变高低电平值。

2.中断的执行时间一定是不能超过定时时间的,不然就会中断没处理完又来了下一个中断,造成频率出错。

3.假设100us中断一次,中断程序执行时间40us,则当前中断执行完毕距下一个中断到来还有70us,这剩下的时间就执行主函数的while循环了,因此设计中断时要给主函数留时间。

4.假设原来的延时函数设置延时1ms,而现在延时函数要被100us中断一次,每次中断执行40us,则延时时间变成了 1*(1+40/100)=1.4ms,另外除了延时函数其他语句也会被中断,因此定时时间越短,也就是说中断的越频繁,则越要将原来延时变短,不然会造成数码管闪烁、按键要长按等等。

一种方法是在中断中轮流将高低电平持续时间的定时值赋给定时器,这种方法在频率高时误差很大,经测试发现是重装计数值使频率不准。

因此后来采用固定定时为50us的定时器方式2(自动重装方式),每进中断将计数值加一,然后和设定的值比较来输出高低电平,这种方式的5k频率很准,只要保证中断程序执行时间不要超过50us即可。

对于11.0592M晶振,中断程序中C语言写上不到10行就超过20us了,所以我设置为50us定时中断,如这样设置的话再另每次中断中将引脚状态取反,可以得到最高10k的方波。而如果是产生5k的方波,则可以设置25、50、75的占空比。如25%占空比,就是50us高电平,150us低电平。

如果定时时间设置的更小,而中断程序里只有一句将引脚取反的命令,50k的方波就是极限了。

  1 #include   2   3 typedef unsigned char uint8;  4   5 sbit wave=P1^2;    //波形输出  6 sbit du=P1^0;    //段选锁存器  7 sbit we=P1^1;    //位选锁存器  8   9 #define FNUM 5    //频率数目 10 #define DNUM 3    //占空比数目 11  12 //共阴段码表 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;    //默认选择 25     unsigned long freq[FNUM]={1,10,100,1000,5000};    //频率 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         {    //分别是频率减、加,占空比减、加,确定键 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:    //无键按下 69             break; 70         } 71          72         //数码管显示选择的频率、占空比 73         num[1]=fsel;     74         num[0]=dsel; 75         display(num); 76     } 77 } 78  79  80 //翻转法扫描矩阵键盘,返回按键值 81 uint8 key_scan(void) 82 { 83     uint8 key,i,ret=0xff;    //无键按下返回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 //数码管动态显示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 1128 {129     count++;130 131     if(count==fnum)//频率计数值132     {133         count=0;134         wave=1;135     }136     else if(count==dnum)//占空比计数值137         wave=0;138 139 }140 141 void delayms(unsigned ms)142 {143     uint8 i=11;    //将延时调小144     while(ms--)145         while(i--)146         ;147 }

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