51單片機PWM的控制(呼吸燈)
一、PWM
Pulse Width Modulation脈沖寬度調(diào)制,簡稱PWM。
PWM(脈沖寬度調(diào)制)對模擬信號電平進行數(shù)字編碼的方法,計算機只能輸出0或5V的數(shù)字電壓值而不能輸出模擬電壓,而我們?nèi)绻氆@得一個模擬電壓值,則需通過使用高分辨率計數(shù)器,改變方波的占空比來對一個模擬信號的電平進行編碼。
仍輸出數(shù)字信號,因為滿幅值的直流供電只有5V(1)和0V(0)兩種。電壓是以一種連接(1)或斷開(0)的重復脈沖序列被夾到模擬負載上去的,連接即是直流供電輸出,斷開即是直流供電斷開。通過對連接和斷開時間的控制,只要帶寬足夠,可以輸出任意不大于最大電壓值的模擬電壓。
輸出電壓=(接通時間/脈沖時間)*最大電壓值
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二、51單片機的Timer
作者用的單片機是STC89C52,其內(nèi)部有3個16位Timer,分別為T/C0,T/C1,T/C2,通過配置相關寄存器即可實現(xiàn)Timer的功能控制。
控制PWM需要用到定時器來生成不同占空比的波形,采用定時器中斷的方式。
相關寄存器:
1.IE寄存器
位 | 名稱 | 功能 |
---|---|---|
0 | EX0 | 外部中斷0的中斷允許位 |
1 | ET0 | Timer0的溢出中斷允許位 |
2 | EX1 | 外部中斷1的中斷允許位 |
3 | ET1 | Timer1的溢出中斷允許位 |
4 | ES | 串行口中斷允許位 |
5 | ET2 | Timer |
6 | - | - |
7 | EA | 中斷允許總控制位 |
2. TCON寄存器
位 | 名稱 | 功能 |
---|---|---|
0 | IT0 | 外部中斷0的觸發(fā)方式選擇位。功能和IE1類似 |
1 | IE0 | 外部中斷0的中斷請求標志位。功能和IE1類似 |
2 | IT1 | 外部中斷1的觸發(fā)方式選擇位。當IT1=1時,為下降沿觸發(fā)方式,也就是從高到低的跳變會觸發(fā)外部中斷1。當IT1=0時,為低電平觸發(fā),也就是單片機檢測到該引腳電平為低時,會觸發(fā)外部中斷1 |
3 | IE1 | 外部中斷1的中斷請求標志位。當IE1=1的時候,表示外部中斷1被觸發(fā),正在請求單片機處理中斷事件。當單片機相應中斷,處理中斷事件時,該位由單片機自動清零 |
4 | TR0 | 啟動定時器/計數(shù)器0啟動位,功能和TR1類似 |
5 | TF0 | 定時器/計數(shù)器T0溢出中斷請求標志位。功能和TF1類似. |
6 | TR1 | 啟動定時器/計數(shù)器1啟動位,TR=1啟動計時,TR=0停止計時 |
7 | TF1 | 定時器/計數(shù)器T1溢出中斷請求標志位。當T1溢出時,該位自動置1。單片機響應相應中斷時,系統(tǒng)自動清零TF1,也可以程序清零 |
3. TMOD寄存器
控制Timer0/1的工作方式
位 | 名稱 | 功能 |
---|---|---|
0 | M0 | 工作方式選擇位 |
1 | M1 | 工作方式選擇位 |
2 | C/T | 計數(shù)器模式和定時器模式選擇位,C/T=1時,為計數(shù)器模式,C/T=0時,為定時器模式。C為counter的縮寫,T為timer的縮寫,這樣方便理解 |
3 | GATE | T1(0)的啟動源選擇位,GATE=1時,用外部中斷引腳INT1(INT0)上的高電平來啟動T1(T0);GATE=0時,用TCON里的TR1(TR0)來啟動T1(T0)。 |
4 | M0 | 相似于0位 |
5 | M1 | 相似于1位 |
6 | C/T | 相似于2位 |
7 | GATE | 相似于3位 |
M1 | M0 | 工作方式 |
---|---|---|
0 | 0 | 方式0,由TH1(TH0)的8位和TL1(TL0)的低5位組成一個13位定時器。 |
0 | 1 | 方式1,由TH1(TH0)的8位和TL1(TL0)的8位組成一個16位定時器。 |
1 | 0 | 方式2,TL1(TL0)溢出后,TH1(TH0)的數(shù)值自動填充到TL1(TL0)。 |
1 | 1 | 方式3,僅適用于T0,T0分成兩個8位計數(shù)器,T1停止計數(shù)。 |
4. Timer0/1計數(shù)寄存器
TL0
TL1
TH0
TH1
當定時開啟后,TL0(TL1)自動跟隨機器周期加一。當TL0(TL1)滿了后,自動清零同時向TH0(TH1)進一位,不需要手動操作.
而當TL0(TL1)和TH0(TH1)都滿了以后,此時如果定時中斷和總中斷都已經(jīng)打開,那么就會發(fā)生溢出中斷,同時這兩個寄存器清零
三、運用PWM完成呼吸燈
1. 硬件電路
2. 軟件驅(qū)動
unsigned char PWM_COUNT; //計數(shù)
unsigned int HUXI_COUNT; //占空比更新時間
unsigned char PWM_VLAUE; //占空比比對值
bit direc_flag; //占空比更新方向
void timer0_init()
{
TMOD=0x02; //模式設置,00010000,定時器0,工作于模式2(M1=1,M0=0)
TH0=0x47; //定時器溢出值設置,每隔200us發(fā)起一次中斷。
TL0=0X47;
TR0=1; //定時器0開始計時
ET0=1; //開定時器0中斷
EA=1; //開總中斷
PWM_COUNT =0;
}
void time0() interrupt 1
{
PWM_COUNT++;
HUXI_COUNT++;
if(PWM_COUNT == PWM_VLAUE) //判斷是否到了點亮LED的時候
LED = 1; //點亮LED
if(PWM_COUNT == 10) //當前周期結(jié)束
{
LED = 0; //熄滅LED
PWM_COUNT = 0; //重新計時
}
if((HUXI_COUNT == 600) && (direc_flag == 0))
{ //占空比增加10%
HUXI_COUNT = 0;
PWM_VLAUE++;
if(PWM_VLAUE == 9) //占空比更改方向
direc_flag = 1;
}
if((HUXI_COUNT == 600) && (direc_flag == 1))
{ //占空比減少10%
HUXI_COUNT = 0;
PWM_VLAUE--;
if(PWM_VLAUE == 1) //占空比更改方向
direc_flag = 0;
}
}
void main()
{
HUXI_COUNT = 0;
PWM_COUNT = 0;
PWM_VLAUE = 5;
direc_flag = 0;
LED = 1; //默認LED熄滅
timer0_init(); //定時器0初始化
while(1);
}
編輯:admin 最后修改時間:2018-05-18