51单片机使用定时器中断模拟PWM控制端口电压

2019-04-15 18:55发布

  最近应实验室需求写一篇51单片机产生PWM的文章供参考.   单片机芯片STC89C52,晶振12MHz,编译环境Keil5.   分析:若使单片机端口为高电平, 则单片机输出电压为恒值5V. 反之低电平输出电压为0V. 但是我们如果在周期为T的时间内使单片机高电平出现t1秒, 低电平出现t2秒, 那么在周期内, 高电平出现的时间为, 低电平时间为. 由于周期T的时间极短, 那么在连续的时间t内, 相应端口输出电压为.   实验使用定时器0, 定时器0由两个寄存器进行控制,分别为定时器/计数器工作方式寄存器TMOD,  定时器/计数器控制寄存器TCON. TMOD是一个八位寄存器,如下: , TMOD寄存器高4位控制定时器1低四位控制定时器0:  1. GATE位为门控制位, 选择是否让外部中断控制定时器,此位一般置0, 即不让外部中断控制定时器. 2. C/T位为选择定时器/计数器模式选择, 此实验中使用定时器模拟时间周期T,  所以置0选择定时器模式. 3. M1和M0为定时器工作方式选择位, 控制方式如下:   一般在周期短,要求定时精度高的情况下选择方式2,但此实验选择方式1的16位计数器. 16位计数器的意思是周期T的长度不超过机器周期的倍,在12MHz晶振的作用下,机器周期为1us,故周期T不超过65536us.   TCON控制寄存器寄存器的高4位用于控制定时/计数器的启动和中断申请, 低4位用于控制外部中断(此处不介绍).
  1. TF1:定时器1溢出中断请求标志位。定时器1计数溢出时由硬件自动置TF1为1。CPU响应中断后TF1由硬件自动清0。定时器1工作时,CPU可随时查询TF1的状态。所以,TF1可用作查询测试的标志。TF1也可以用软件置1或清0,同硬件置1或清0的效果一样。
  2. TR1:定时器1运行控制位。TR1置1时,定时器1开始工作;TR1置0时,定时器1停止工作。TR1由软件置1或清0。所以,用软件可控制定时/计数器的启动与停止。
  3. TF0:定时器0溢出中断请求标志位,其功能与TF1类同。
  4. TR0:定时器0运行控制位,其功能与TR1类同。
  定时器工作方式: (以工作方式1为模板)   方式1为16位计数,由定时器的低8位 和 定时器的高8位组成。定时器的低8位溢出时向定时器的高8位进位+1,定时器的高8位溢出时,置位TCON中的TF0标志,然后定时器高8为与低8位请零, 并向CPU发出中断请求. TL0->TH0->TF0->产生中断(TL0/TH0/TF0清零) 下面介绍个定时器0实现PWM控制LED亮度的代码: 利用定时器0产生周期为100*100us, 电平持续时间为100*20us的方波.  方波如下: 因为这里我们是产生周期为10ms(100Hz)的PWM,所以可设置中断的时间基准为100us, 中断100次即为10ms. 并在中断里设置时间变量为n.  1、当n>20时(0< n 低电平的占空比就为%n。  3、当n=100时,表明周期T已满,n清零;  下面程序产生20%占空比的pwm: #include #define T 100 //定义时间进度为100个机器周期,即100us sbit LED=P1^0; unsigned int pwm_num=20; //PWM中低电平出现的时间t2 void main() { TMOD = 0x01; //选择为定时器0 工作方式1 TH0=(65536-T)/256; //定时器高八位 TL0=(65536-T)%256; //定时器低八位 TR0=1; //开启定时器 ET0=1; //开启定时器1的中断使能 EA=1; //开启总中断 while (1); //等待中断发生 } void Timer1() interrupt 1 //中断1(定时器0专用中断通道) { static unsigned char n; //静态变量n 可以看成每100us加一次的时间t TH0=(65536-T)/256; //重装定时器的值 TL0=(65536-T)%256; n++; //表明周期T已到100*100us if (n==100) n=0; LED = (n<=pwm_num) ? 0 : 1; //判断时间是否超过t2 } 最终实验现象为:LED灯亮度变低.   若觉文章有助于你,可以在下面留言点赞哦 (<_>)! 如觉文章何处不明也可留言. 若转载本文请注明出处.