基于pwm单片机可调方波及计频器.doc

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1、课程设计报告设计题目 基于STC15单片机 的频率计及方波发生器设计 2016 年 1月 1日基于STC15单片机的频率计及方波发生器设计1. 基础部分1. 数字频率计设计要求：1) 被测信号为正弦波或方波，频率范围为1Hz5MHz；2) 测量相对误差的绝对值不大于百分之一；3) 门限电压2V-5V；4) 测量数据刷新时间不大于2s，测量结果稳定。2. 方波发生器设计要求：1) 方波发生器可以分为低频和高频2个端口产生，频率范围1Hz-6MHz；2) 通过不同按键实现频率的粗调和微调。 二.发挥部分1) 频率计范围为 大于5MHz；2) 测量相对误差的绝对值不大于 千分之一；3) 增加脉冲信号

2、占空比的测量功能。 设计思路1 定时器的使用（1）定时器控制寄存器（TCON）TCON寄存器既参与中断控制又参与定时控制。现对其定时功能加以介绍。其中有关定时的控制位共有4位：F0和TF1计数溢出标志位当计数器计数溢出（计满）时，该位置“1”；使用查询方式时，此位作状态位供查询，但应注意查询有效后应以软件方法及时将该位清“0”；使用中断时，此位作中断标志位，在转向中断服务程序时由硬件自动清“0”。R0和TR1定时器运行控制位TRO（TR1）=0 停止定时器/计数器工作TRO（TR1）=1 启动定时器/计数器工作（2）工作方式控制寄存器（TMOD）TMOD寄存器是一个专用寄存器，用于设定两个定时

3、器/计数器的工作方式。但TMOD寄存器不能位寻址，只能用字节传送指令设置其内容。（3）中断允许控制寄存器（IE）EA中断允许总控制位ET0和ET1定时/计数中断定时器/计数器提供给用户使用的有：8位计数器TH和TL，以及有关的控制位。这些内容只能以软件方法使用。 两个外部中断源和三个内部中断源。每一个中断源都有一个中断申请标志位，但是串行口占有两个中断标志位。一共有六个中断标志位。（4）定时器/计数器对输入信号的要求定时器/计数器的两个作用是用来精确的确定某一段时间间隔13（作定时器用）或累计外部输入的脉冲个数（作计数器用）。当用作定时器时，在其输入端输入周期固定的脉冲，根据定时器/计数器中累

4、计（或事先设置）的脉冲个数，即可计算出所定时间的长度。当89C51内部的定时器/计数器被选择为定时器工作方式时，计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期产生一个脉冲使计数器增1。因此，定时器/数器的输入脉冲周期与机器周期一样，为振荡频率的1/12。当采用12MHz的晶体时，计数频率为1MHz，输入脉冲的周期间隔为1s14。由于定时度决定于脉冲的周期，因此，当需要高精度的定时器时，应尽量选择频率较晶体。二芯片资料3 主要程序设计流程图四程序#include /头文件设置#define TIMS2 65336 /定时器2#define TIMS1 15536 /定时器1sfr TH2 =0xD6;

5、 /地址申明sfr TL2 =0xD7;sbit LED2 =P35; /按键申明sbit KEY_BIG =P32; sbit KEY_SMALL=P33; sbit KEY_SWITCH_MODE = P54; sbit KEY_CHAGE_MODE =P55; void delay_ms(unsigned char xms);void DisPlay_Freq(unsigned long cnt);/函数申明void Scan_Key(void);void delay_10us(unsigned char xms);void delay_50us(unsigned char xms);v

6、oid DisPlay_PWM_WIDTH(unsigned long width);void Timer1Init(void);void Timer0Init(void);/tab1:数值tab2：段选unsigned char code tab1=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;unsigned char code tab2=0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01;unsigned long Freq =0;unsigned int count0 =0;unsigned int co

7、unt1 =0; /参数定义unsigned long Freq_Test=0;unsigned long F_count=0;unsigned char time=0;unsigned int CNT = 0;unsigned char SWITCH_MODE_FLAG = 0;/按键调节切换标志 0:增 1:减unsigned char CHAGE_MODE_FLAG = 0;/模式切换unsigned char PWM_WIDTH = 50;/初始占空比float Percent = 0;/-主函数main() P2M1=0x00; P2M0=0x00; P0M1=0x00; P0M0=

8、0x00; P1M1=0x00; P1M0=0x00; P3M1=0x00; P3M0=0x00; P4M1=0x00; P4M0=0x00; P5M1=0x00; P5M0=0x00; Timer0Init();/初始化定时器0 Timer1Init();/初始化定时器1 EA=1; /打开总开关 ET0=1;/打开定时器0 ET1=1; /开启定时器1中断 CLK_DIV=0x00; /定时器2 16位自动重装载模式配置初始化 TL2=TIMS2; TH2=TIMS28; AUXR|=0x10;/启动定时器2工作模式，不分频 IE2|=0x00;/禁止定时器2中断 EA=1; P_SW2|

9、=0x80; /使能访问扩张SFR PWMCFG&=0xFB; /PWM输出初始化电平为低电平 PWM4CR=0x08; /PWM输出引脚为P4.4 PWMCR|=0x84; /使能增强型PWM波形发生器，PWM4输出使能P_SW2 &=0x0F; while(1) LED2=0; if(CHAGE_MODE_FLAG=0) LED2=1; if(Freq=1000) P_SW2|=0x80; /使能访问扩张SFR PWMCKS=0x00;/PWM时钟为系统时钟/1 count0=(24000000/Freq-1); PWMC=count0;/设置周期 PWM4T1=0x0000;/第一次翻转

10、设置 Percent = (100-PWM_WIDTH)/100.0; PWM4T2=(unsigned int)(Percent*(24000000/Freq)-1);/第二次翻转设置 P_SW2 &=0x80; if(Freq0;k-) i = 24; j = 85; do while (-j); while (-i); /-频率显示-void DisPlay_Freq(unsigned long cnt)unsigned char a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8;a1 = cnt/10000000;a2 = cnt/1000000%10;a3 = cnt/100000%1

11、0;a4 = cnt/10000%10;a5 = cnt/1000%10;a6 = cnt/100%10;a7 = cnt/10%10;a8 = cnt%10;P2=tab20;P0=tab1a1;delay_ms(1);P2=tab21;P0=tab1a2;delay_ms(1);P2=tab22;P0=tab1a3;delay_ms(1);P2=tab23;P0=tab1a4;delay_ms(1);P2=tab24;P0=tab1a5;delay_ms(1);P2=tab25;P0=tab1a6;delay_ms(1);P2=tab26;P0=tab1a7;delay_ms(1);P2=

12、tab27;P0=tab1a8;delay_ms(1);/-占空比显示-void DisPlay_PWM_WIDTH(unsigned long width)unsigned char a1,a2,a3;a1 = width/100%10;a2 = width/10%10;a3 = width%10;P2=tab25;P0=tab1a1;delay_ms(2);P2=tab26;P0=tab1a2;delay_ms(2);P2=tab27;P0=tab1a3;delay_ms(2);/粗调细调设置void Scan_Key(void) if(KEY_BIG=0) while(!KEY_BIG)

13、; if(SWITCH_MODE_FLAG=0) Freq=Freq+1000; if(Freq6000000) Freq=0; if(SWITCH_MODE_FLAG=1) Freq=Freq-1000; if(Freq=100) PWM_WIDTH=1; if(KEY_SMALL=0) while(!KEY_SMALL); if(SWITCH_MODE_FLAG=0) Freq=Freq+1; if(Freq6000000) Freq=0; if(SWITCH_MODE_FLAG=1) Freq=Freq-1; if(Freq=0) Freq=0; if(SWITCH_MODE_FLAG=

14、2) PWM_WIDTH=PWM_WIDTH-1; if(PWM_WIDTH=3)SWITCH_MODE_FLAG = 0;if(KEY_CHAGE_MODE=0)while(!KEY_CHAGE_MODE);CHAGE_MODE_FLAG+;if(CHAGE_MODE_FLAG=2)CHAGE_MODE_FLAG = 0;/计数器0设置，记录溢出脉冲void Timer0Init(void)AUXR|=0x80; TMOD|=0x05;TL0=0x00;TH0=0x00;TF0=0;TR0=1; /定时器1开始，定时20毫秒，24MHZvoid Timer1Init(void)AUXR &= 0xBF;TMOD &= 0x0F;TL1 = 0xC0;TH1 = 0x63;TF1 = 0;TR1 = 1;void InterruptTime0() interrupt 1CNT+;/定时器1循环50次，共计1秒void InterruptTime1() interrupt 3time+;if(time=50) F_count=(65535*CNT+(TL0+TH0*256);Freq_Test=F_count;TH0=0x00; TL0=0x00; CNT=0;time=0; F_count=0;