单片机课程设计方案脉冲宽度测量.docx
单片机课程设计方案脉冲宽度测量 TECHNOLOGY OFJIANGSU TEACHERS UNIVERSITY 告程设计报机单片课 学院名称：业：专 班级：名：姓 号：学指导教师： 月年2022 11 脉冲宽度测量 目录第一章引言方案选择及总体设计第二章 硬件技术指标2.1 2.2 方案选择及工作原理 2.3 系统实现功能 第三章控制系统的硬件设计 3.1 系统模块构成 3.2 系统工作原理图 3.3 管脚说明 第四章软件设计及程序 4.1 软件设计流程 4.2 各子程序功能描述 4.2.1 定时器T0中断服务程序 4.2.2 显示子程序 4.3 系统总程序 第五章系统制作与调试 5.1 硬件调试 5.1.1 调试方法 5.1.2 出现问题及解决方法 5.2 软件调试 5.3 结果分析 第六章总结与体会 第一章引言 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。本系统采用单片机AT89C51为中心器件来设计脉冲宽度测量器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。在现有的单片机仿真机系统上掌握相关软硬件设计与调试知识，根据所选择题目，焊接好硬件电路，正确进行元器件的测试与调 试，并在计算机上编写汇编程序调试运行，并实现参考选题中要求的设计。 第二章方案选择及工作原理 2.1 硬件技术指标 输入脉冲幅度：0-5V 脉宽测量范围：0.1-50ms 测量精度：1% 显示方式：四位数字显示 2.2 方案选择及工作原理 将脉冲信号从P3.2脚引入。将T0设为定时器方式工作。并工作在门控方式。初值TH0、TL0 设为零。 在待测脉冲高电平期间，T0对内部周期脉冲进行计数。在待测脉冲高电平结束时，其下降沿向P3.2发中断，在外中断0的中断服务程序中，读取TH0、TL0的计数值，该值就是待测脉冲的脉宽。随后清零TH0和TL0，以便下一脉宽的测量。 2.3 系统实现功能 在电源正确接入的前提下，由RC震荡器产生信号从P3.2口输入，利用内部脉冲对外部信号进行计数。计数值经过二十转换后，判断高位是否为零，如果为零即显示低四位，如果不为零即显示高四位。通过数码管显示计数脉冲的个数，其个数即为脉冲宽度。 第三章控制系统的硬件设计 3.1 系统模块构成 系统工作原理图3.2 3.3 管脚说明 VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在编程时，P0 口作为原码输入口，当进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地 “1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口也可作为89C51的一些特殊功能口，在本次课程设计中用到的P3口如下所示： ）0（外部中断P3.2 /INT0 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 第四章软件设计及程序 4.1 软件设计流程 4.2 各子程序功能描述： 4.2.1 定时器T0中断服务程序: 通过对方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON的编程来选择T0的工作方式。TMOD设为09H，表示门控方式为1，16位定时器。TCON的低四位为外部中断的触发方式控制位和外部中断请求标志，设为13H，门控位为1时，仅当TR0等于1且P3.2输入为高电平时T0才计数，TR0为0或P3.2输入低电平时都禁止计数，以此来判断输入脉冲高电平的开始和结束。 4.2.2显示子程序： 时间显示子程序每次显示4个连续单元的十进制数。首先判断高位是否为0，为0调用、P2.5、P2.4然后从,先取出内存地址中的数据,则显示高四位。显示时0低四位显示，不为 P2.6、P2.7口依次由低位到高位显示，在显示过程中通过延时程序控制四个数码管的显示时间长度，以达到可以清晰读出四位数。 4.3 系统总程序 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP JISHI MAIN: MOV SP,#60H ；设堆栈 MOV TMOD,#09H ；设置控制字方式方式0 门控 MOV TH0,#00H ；定时器清零 MOV TL0,#00H SETB EA ；开总中断 SETB EX0 ；开T0中断 SETB TR0 SETB IT0 MAIN1:ACALL EX ；调用二进制转换为十进制子程序 ACALL NEX ；调用拆为非压缩BCD码数子程序 MOV 50H,#0FAH ；延时程序 MOV A,23H ；将R4中低位给累加器 CJNE A,#0H,MAIN3 ；比较累加器中数值和0，不等于0跳转 MAIN2:ACALL DISP ；调用显示子程序1 AJMP MAIN4 MAIN3:ACALL DISP2 ；调用显示子程序2 MAIN4:DJNZ 50H,MAIN2 ；循环250次 AJMP MAIN1 中R2R3；将从信号源中读出的数据存入EX: MOV R2,30H MOV R3,31H CLR A MOV R4,A MOV R5,A MOV R6,A MOV R7,#10H LOOP: CLR C MOV A,R3 RLC A R3带进位左移一位；MOV R3,A MOV A,R2 RLC A R4R5R6 赋值给）2*（R4R5R6 MOV R2,A +C；MOV A,R6 ADDC A,R6 DA A MOV R6,A MOV A,R5 ADDC A,R5 DA A MOV R5,A MOV A,R4 ADDC A,R4 DA A MOV R4,A 是否为零R7赋值给-1）DJNZ R7,LOOP R7；（RET NEX: MOV A,R6 MOV 19H,A MOV A,R6 ；拆分为非压缩BCD码 SWAP A ；将R6中高低四位相互转换 ANL A,#0FH ；将高四位清零，保持低四位不变MOV 20H,A MOV A,R5 ANL A,#0FH MOV 21H,A MOV A,R5 SWAP A ANL A,#0FH MOV 22H,A MOV A,R4 ANL A,#0FH MOV 23H,A RET DISP: MOV DPTR,#TAB ；查表程序 MOV A,19H MOVC A,A+DPTR ORL P2,#0F0H MOV P0,A CLR P2.4 ACALL YANCHI MOV A,20H MOVC A,A+DPTR ORL P2,#0F0H MOV P0,A CLR P2.5 ACALL YANCHI MOV A,21H MOVC A,A+DPTR ORL P2,#0F0H MOV P0,A CLR P2.6 ACALL YANCHI MOV A,22H MOVC A,A+DPTR ORL P2,#0F0H CLR P2.7 ACALL YANCHI RET DISP2: MOV DPTR,#TAB MOV A,20H MOVC A,A+DPTR ORL P2,#0F0H MOV P0,A CLR P2.4 ACALL YANCHI MOV A,21H MOVC A,A+DPTR ORL P2,#0F0H MOV P0,A CLR P2.5 ACALL YANCHI MOV A,22H MOVC A,A+DPTR ORL P2,#0F0H MOV P0,A SETB P0.7 CLR P2.6 ACALL YANCHI MOV A,23H MOVC A,A+DPTR ORL P2,#0F0H MOV P0,A CLR P2.7 ACALL YANCHI RET YANCHI: MOV 51H,#50H TL: MOV 52H,#10H DJNZ 52H,$ DJNZ 51H,TL RET TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H
