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51單片機測量頻率-帶修正測量精度

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ID:1143113 發(fā)表于 2025-1-16 16:35 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
51單片機定時器測量脈沖信號的頻率并使用數(shù)碼管顯示。
附件提供完整可行的源碼。

  1. #include "reg52.h"
  2. #define uint unsigned int
  3. #define SMG_A_DP_PORT        P0          // 使用宏定義數(shù)碼管段碼口

  5. unsigned long int fre;       //存儲頻率計算結果
  6. unsigned char time;          //存儲計時時間
  7. unsigned int count;          //計數(shù)器0中斷計數(shù)


  10. typedef unsigned int u16;  // 對系統(tǒng)默認數(shù)據(jù)類型進行重定義
  11. typedef unsigned char u8;


  14. //共陰極數(shù)碼管，0-9段碼表
  15. unsigned char code Duan[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};

  17. //定義鎖存器控制位
  18. sbit LSC=P2^4;
  19. sbit LSB=P2^3;
  20. sbit LSA=P2^2;

  22. unsigned char flag=0;         //標志位，用于控制計時器
  23. u16 dangwei=1;                                  //定時器的分檔位，初始為1


  26. #ifndef _key_H
  27. #define _key_H


  30. //定義獨立按鍵控制腳
  31. sbit KEY1=P3^1;
  32. sbit KEY2=P3^0;
  33. sbit KEY3=P3^2;
  34. sbit KEY4=P3^3;

  36. //定義按鍵狀態(tài)
  37. #define KEY1_PRESS        1
  38. #define KEY2_PRESS        2
  39. #define KEY3_PRESS        3
  40. #define KEY4_PRESS        4
  41. #define KEY_UNPRESS        0

  43. #endif
  44. /*******************************************************************************
  45. * 函 數(shù) 聲明
  46. *******************************************************************************/
  47. u8 key_scan(u8 mode);
  48. void timer_init(void);
  49. void smg_display(u8 dat[],u8 pos);
  50. void delay_10us(u16 ten_us);

  52. /*******************************************************************************
  53. * 函 數(shù) 名       : delay_10us
  54. * 函數(shù)功能       : 延遲ten_us*10微秒
  55. * 輸    入       : ten_us
  56. * 輸    出       : 無
  57. *******************************************************************************/
  58. void delay_10us(u16 ten_us)
  59. {
  60.         while(ten_us--);
  61. }

  63. /*******************************************************************************
  64. * 函 數(shù) 名       : key_scan
  65. * 函數(shù)功能       : 按鍵掃描并消抖
  66. * 輸    入       : mode 按鍵操作
  67. * 輸    出       : key 按鍵值
  68. *******************************************************************************/
  69. u8 key_scan(u8 mode)
  70. {
  71.         static u8 key=1;
  72.         if(mode)
  73.         {
  74.                 key=1;
  75.         }//模式為1時，重置按鍵狀態(tài)
  76.         if(key==1&&(KEY1==0||KEY2==0||KEY3==0||KEY4==0))//任意按鍵按下
  77.         {
  78.                 delay_10us(1000);//消抖
  79.                 key=0;
  80.                 if(KEY1==0)
  81.                         return KEY1_PRESS;
  82.                 else if(KEY2==0)
  83.                         return KEY2_PRESS;
  84.                 else if(KEY3==0)
  85.                         return KEY3_PRESS;
  86.                 else if(KEY4==0)
  87.                         return KEY4_PRESS;       
  88.         }
  89.         else if(KEY1==1&&KEY2==1&&KEY3==1&&KEY4==1)        //無按鍵按下
  90.         {
  91.                 key=1;                       
  92.         }
  93.         return KEY_UNPRESS;       
  94. }

  96. /*******************************************************************************
  97. * 函 數(shù) 名       : timer_init
  98. * 函數(shù)功能      : 定時器0,1,2中斷配置函數(shù)
  99. * 輸    入       : 無
  100. * 輸    出       : 無
  101. *******************************************************************************/

  103. void timer_init(void)      //定時器初始化
  104. {
  105.         TMOD=0xEE;        //定時器0和定時器1工作模式方式2，自動重裝載
  106.         TH0=0;                    //定時器0重裝載值高位
  107.         TL0=0;         
  108.         TR0=1;                    //啟動定時器0
  109.         ET0=1;                    //使能定時器0中斷,
  110.        
  111.         TH1=0;                    //定時器1重裝載值高位         
  112.         TL1=0;         
  113.         TR1=1;                    //啟動定時器1   
  114.         ET1=1;                    //使能定時器1中斷   
  115.          
  116.         RCAP2H=(65536-62500)/256; //定時器2的自動重裝載值，用于產(chǎn)生62.5ms的定時
  117.         RCAP2L=(65536-62500)%256; //TH2和TL2將會在中斷產(chǎn)生時自動使TH2=RCAP2H,TL2=RCAP2L。
  118.          
  119.         TH2=RCAP2H;                         //定時器2的定時
  120.         TL2=RCAP2L;
  121.          
  122.         ET2=1;                    //使能定時器2中斷  
  123.         TR2=1;                    //定時器2開始計時
  124.         EA=1;                     //使能全局中斷
  125. }

  127. /*******************************************************************************
  128. * 函 數(shù) 名       : smg_display
  129. * 函數(shù)功能      : 動態(tài)數(shù)碼管顯示
  130. * 輸    入       : dat：要顯示的數(shù)據(jù)
  131.                                    pos: 從數(shù)碼管左邊第pos位開始顯示
  132. * 輸    出       : 無
  133. *******************************************************************************/
  134. void smg_display(u8 dat[],u8 pos)                //數(shù)碼管顯示
  135. {
  136.        
  137.         u8 i=0;
  138.         u8 pos_temp=pos-1;

  140.         for(i=pos_temp;i<8;i++)
  141.         {
  142.                    switch(i)//位選
  143.                 {
  144.                         case 0: LSC=1;LSB=1;LSA=1;break;
  145.                         case 1: LSC=1;LSB=1;LSA=0;break;
  146.                         case 2: LSC=1;LSB=0;LSA=1;break;
  147.                         case 3: LSC=1;LSB=0;LSA=0;break;
  148.                         case 4: LSC=0;LSB=1;LSA=1;break;
  149.                         case 5: LSC=0;LSB=1;LSA=0;break;
  150.                         case 6: LSC=0;LSB=0;LSA=1;break;
  151.                         case 7: LSC=0;LSB=0;LSA=0;break;
  152.                 }
  153.                 SMG_A_DP_PORT=dat[i-pos_temp];//傳送段選數(shù)據(jù)
  154.                 delay_10us(100);//延時一段時間，等待顯示穩(wěn)定
  155.                 SMG_A_DP_PORT=0x00;//消隱
  156.         }
  157.        
  158. }

  160. /*******************************************************************************
  161. * 函 數(shù) 名       : main
  162. * 函數(shù)功能      : 主函數(shù)
  163. * 輸    入       : 無
  164. * 輸    出       : 無
  165. *******************************************************************************/
  166. void main()                        //主函數(shù)
  167. {
  168.         u8 key=0;
  169.         u8 time_buf[8];
  170.         fre=0;
  171.        
  172.         timer_init();             //定時器初始化
  173.         while(1)
  174.                 {
  175.                 key=key_scan(0);   //掃描按鍵
  176.                 if(key==KEY1_PRESS)//開始和停止計時
  177.                 {
  178.                         dangwei=1;
  179.                         timer_init();
  180.                 }       
  181.                 else if(key==KEY2_PRESS)//清除計時
  182.                 {
  183.                         dangwei=2;
  184.                         timer_init();
  185.        
  186.                 }
  187.                 else if(key==KEY3_PRESS)//清除計時
  188.                 {
  189.                         dangwei=5;
  190.                         timer_init();       
  191.                 }
  192.                 time_buf[0]=Duan[dangwei];
  193.                 time_buf[1]=Duan[fre/1000000%10];
  194.                 time_buf[2]=Duan[fre/100000%10];
  195.                 time_buf[3]=Duan[fre/10000%10];
  196.                 time_buf[4]=Duan[fre/1000%10];
  197.                 time_buf[5]=Duan[fre/100%10];
  198.                 time_buf[6]=Duan[fre/10%10];
  199.                 time_buf[7]=Duan[fre%10];
  200.                 smg_display(time_buf,1);//顯示
  201.                        
  202.                 }
  203. }

  205. /*******************************************************************************
  206. 函數(shù)功能：定時器2中斷函數(shù)
  207. 中斷條件：定時器2溢出=》定時器2定時62.5ms
  208. *******************************************************************************/
  209. void timer2(void) interrupt 5                 //定時器2中斷(62.5ms)
  210. {
  211.         time++;
  212.         TF2=0;                    //定時器2的中斷標志位TF2不能夠由硬件清零，所以要在中斷服務程序中將其清零
  213.          
  214.         if (time==16*dangwei)             //定時時間到
  215.         {
  216.            time=0;                //計時清0
  217.            EA=0;                  //關中斷  
  218.            flag = 0;
  219.            fre = ((long)count*256+TL0)/dangwei ;  //計算頻率=256（單個中斷的頻率計數(shù)）×count(頻率數(shù))+TL0（不滿一次中斷的頻率計數(shù)）
  220.            fre=fre/1.084;       //機器周期修正
  221.            flag= 1;         

  223.            TL0=0;                 //清零計數(shù)器0計數(shù)
  224.            TH0=0;          
  225.          
  226.            TL1=0;
  227.            TH1=0;
  228.          
  229.            count=0;               //清零計數(shù)器0計數(shù)
  230.          
  231.            EA=1;                  //開中斷     
  232.          
  233.         }
  234. }

  236. /*******************************************************************************
  237. 函數(shù)功能：定時器0中斷函數(shù)
  238. 中斷條件: 8位計數(shù)器0溢出=》256個外部脈沖
  239. *******************************************************************************/
  240. void timer0(void) interrupt 1                           
  241. {
  242.         count++;
  243. }
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