Таймер на микроконтроллере. Программирование таймеров в микроконтроллере PIC16F877A для управления последовательностью светодиодов

Перечень элементов и gerber-файлы печатной платы находятся в каталоге /pcb. Для заказа печатной платы используйте файл UVTimer_V1.02.zip

Характеристики:

Напряжение питания: 7-30V;
Максимальны ток нагрузки: 1A;
Выдержка: 0.1c-90мин

Управление

Управление таймером производится при помощи энкодера. Вращением ручки энкодера осуществляется выбор интервала времени, короткое нажатие — запуск/пауза, длинное нажатие — остановка/сброс на начальное значение.

Схема устройства

Элементы С1, С2, ZQ1 могут не устанавливаться при соответствущих изменениях в функции CLK_Config() в файле main.c. В качестве DD1 допустимо использовать STM8S003F3xx либо STM8S103F3xx. Перемычка J1 предназначена для отладки и должна быть замкнута. Самовосстанавливающийся предохранитель R3 предназначен для защиты выходого транзистора от перегрузки и короткого замыкания, для увеличения нагрузочной способности может быть удален.

Фото готового устройства

W1209

На рынке присутствуют термостаты на основе различных микрокотроллеров под одним названием W1209, прошивку можно использовать только с термостатом на основе STM8, вот его схема:

Видео работы устройства

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

1. Автор: Vadzim Yatskevich

• Назад
• Вперед

— Как найти каналы таймера для этой платы UC?

\$\начало группы\$

Я пытаюсь визуализировать и указать на диаграмме, где расположены каналы таймера в этой таблице.

STM32 использует термин каналы. Я предполагаю, что под таймерными каналами подразумеваются выходы таймера. Что понимается под каналом?

Может ли кто-нибудь показать пример для этой платы для ChannelX TimerX в руководстве или таблице данных?

• микроконтроллер
• таймер

\$\конечная группа\$

10

\$\начало группы\$

Счетчик таймера отсчитывается от часов (которые могут сначала пройти предварительный делитель).

Канал для этого таймера сосредоточен вокруг регистра, содержащего выходное значение сравнения или входное значение захвата для использования с этим счетчиком. Для таймера/счетчика может быть более одного канала.

Входной контакт для ввода захвата или выходной контакт для вывода сравнения (в зависимости от того, в каком режиме вы работаете) можно подключить к ряду предопределенных контактов с помощью регистров конфигурации ввода-вывода для установки альтернативных функций.

Справочное руководство пользователя STM32 содержит гораздо больше информации, чем техническое описание. Это то, что говорит вам, как на самом деле использовать устройства в семействе продуктов. В нем рассказывается, как работают периферийные устройства и какие регистры необходимо настроить. Таблицы данных STM32, по большей части, полезны только для информации, которая не является общей для семейства микроконтроллеров, такой как выводы для определенного пакета, в который входит микроконтроллер.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Используйте инструмент куба MX для настройки таймеров, подключения их к GPIO и многого другого. Он сгенерирует код, который вы сможете использовать в своем проекте.

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

Общие сведения о таймерах в PIC16F877A PIC-микроконтроллере с последовательностью мигания светодиодов

Это будет пятое руководство в нашей серии PIC Tutorial Series , которая поможет вам изучить и использовать таймеры в PIC16F877A . В наших предыдущих руководствах мы начали с введения в PIC и MPLABX IDE, затем мы написали нашу первую программу PIC для мигания светодиода с помощью PIC, а затем создали последовательность мигания светодиода, используя функцию задержки в микроконтроллере PIC. Теперь давайте воспользуемся той же последовательностью мигания светодиодов, которую мы использовали в предыдущем учебном пособии.0065 Узнайте, как использовать таймеры в нашем микроконтроллере PIC . Мы только что добавили еще одну кнопку на светодиодную панель для этого урока. Пройдите учебник, чтобы узнать больше.

Таймеры — одна из важных рабочих лошадок встроенного программатора. Каждое приложение, которое мы разрабатываем, так или иначе включает в себя приложение синхронизации, например, включение или выключение чего-либо через определенный интервал времени. Хорошо, но зачем нам таймеры, когда у нас уже есть макросы задержки (__delay_ms()), делающие то же самое!!

Зачем нужен таймер, если у нас есть Delay() ?

Макрос задержки называется задержкой «дампа». Поскольку во время выполнения функции задержки, MCU создает дамп, просто создавая задержку . Во время этого процесса MCU не может прослушивать значения своего АЦП или читать что-либо из своих регистров. Следовательно, не рекомендуется использовать функции задержки, за исключением таких приложений, как мигание светодиодов, где временная задержка не обязательно должна быть точной или длительной.

Макрос задержки также имеет после недостатков ,

1. Значение задержки должно быть константой для макросов задержки; его нельзя изменить во время выполнения программы. Следовательно, он остается определенным программистом.
2. Задержка не будет точной по сравнению с использованием таймеров.
3. Большие значения задержек не могут быть созданы с помощью макросов, например, задержка в полчаса не может быть создана с помощью макросов задержки. Максимальная задержка, которую можно использовать, зависит от используемого кварцевого генератора.

Микроконтроллер PIC Таймеры:

Физически таймер представляет собой регистр, значение которого постоянно увеличивается до 255, а затем начинается сначала: 0, 1, 2, 3, 4…255….0, 1 , 2, 3 …… и т.д.

Микроконтроллер PIC PIC16F877A имеет три модуля таймера . Они называются Timer0, Timer1 и Timer2. Таймер 0 и Таймер 2 являются 8-битными Таймерами, а Таймер 1 является 16-битным Таймером. В этом уроке мы будем использовать Таймер 0 для нашего приложения. Как только мы поймем Таймер 0, будет легко работать с Таймером 1 и Таймером 2.

Таймер/счетчик модуля Timer0 имеет следующие функции:

• 8-битный таймер/счетчик
• Доступен для чтения и записи
• 8-битный программируемый прескалер
• Выбор внутренних или внешних часов
• Прерывание при переполнении с FFh на 00h
• Выбор фронта для внешних часов

Чтобы начать использовать таймер, мы должны понимать некоторые причудливые термины, такие как 8-битный/16-битный таймер , предварительный делитель, прерывания таймера и фокусы. Теперь давайте посмотрим, что на самом деле означает каждый из них. Как было сказано ранее, в нашем микроконтроллере PIC есть как 8-битные, так и 16-битные таймеры, основное различие между ними заключается в том, что 16-битный таймер имеет гораздо лучшее разрешение, чем 8-битный таймер.

Предварительный делитель — это название части микроконтроллера, которая делит тактовую частоту генератора до того, как она достигнет логики, увеличивающей состояние таймера. Диапазон идентификатора предварительного делителя составляет от 1 до 256, а значение предварительного делителя можно установить с помощью регистра OPTION (того же, который мы использовали для подтягивающих резисторов). Например, если значение предделителя равно 64, то для каждых 64 ^й импульс Таймер будет увеличиваться на 1.

По мере того, как таймер увеличивается и достигает своего максимального значения 255, он запускает прерывание и снова инициализируется до 0. Это прерывание называется прерыванием по таймеру. Это прерывание информирует MCU о том, что это конкретное время истекло.

Fosc означает частоту генератора , это частота используемого кристалла. Время, необходимое для регистра Timer, зависит от значения Prescaler и значения Fosc.

Программирование и работа Объяснение:

В этом уроке мы настроим две кнопки как два входа и 8 светодиодов как 8 выходов. Первая кнопка будет использоваться для установки временной задержки (500 мс на каждое нажатие), а вторая кнопка будет использоваться для запуска мигания последовательности таймера. Например, если первая кнопка нажата три раза (500*3 = 1500 мс), задержка будет установлена ​​на 1,5 секунды, а при нажатии второй кнопки каждый светодиод будет включаться и выключаться с заданной временной задержкой. Проверьте Демонстрационное видео в конце этого урока.

Теперь, помня об этих основах, давайте посмотрим на нашу программу, приведенную в конце раздела кода .

Ничего страшного, если вы не получили программу, но если вы ее получили!! Дайте себе куки и дамп программы, чтобы насладиться результатом. Для других я разобью программу на значимые части и объясню, что происходит в каждом блоке.

Как всегда, первые несколько строк кода — это настройки конфигурации и файлы заголовков, я не буду объяснять это, так как я уже делал это в своих предыдущих уроках.

Далее, давайте пропустим все строки и сразу перейдем к основной функции void, внутри которой у нас есть конфигурация PORT для Timer0.

пустая функция()
{
/*****Конфигурация порта для таймера ******/
    OPTION_REG = 0b00000101; // Timer0 с внешней частотой и 64 в качестве предскаляра // Также включает PULL UP
    ТМР0=100; // Загрузить значение времени для 0,0019968 с; delayValue может быть только между 0-256
    ТМР0ИЕ=1; //Включить бит прерывания таймера в регистре PIE1
    ЭДД=1; //Включить глобальное прерывание
    ПЭИЭ=1; //Включить периферийное прерывание
    /************______************/ 

Чтобы понять это, мы должны посмотреть на регистр OPTION в нашей таблице данных PIC.

Как обсуждалось в предыдущем уроке, бит 7 используется для включения слабого подтягивающего резистора для PORTB. Посмотрите на приведенный выше рисунок, бит 3 сделан равным 0, чтобы указать MCU, что следующий установленный прескалер должен использоваться для таймера, а не для WatchDogTimer (WDT). Режим таймера выбирается очисткой бита 5 T0CS

(OPTION_REG<5>)

Теперь битов 2-0 используются для установки значения прескалера для таймера. Как показано в таблице выше, чтобы установить значение предварительного делителя 64, биты должны быть установлены как 101.

Далее, давайте посмотрим на регистры, связанные с Timer0

Таймер начнет увеличиваться после установки и переполнения. после достижения значения 256, чтобы включить прерывание таймера в этот момент, регистр TMR0IE должен быть установлен на высокий уровень. Поскольку Таймер 0 сам по себе является периферийным устройством, мы должны включить периферийное прерывание, сделав PEIE=1 . Наконец, мы должны включить глобальное прерывание, чтобы MCU был уведомлен о прерывании во время любой операции, это делается путем установки GIE = ​​1.

Задержка = ((256-REG_val)*(Prescal*4))/Fosc

Приведенная выше формула используется для расчета значения задержки.

Где

REG_val = 100;

Prescal = 64

Fosc = 20000000

Это при расчете дает

Задержка = 0,0019968s

Следующий набор строк предназначен для установки портов ввода-вывода.

        /*****Конфигурация порта для ввода/вывода ******/
    ТРИСБ0=1; // Сообщаем MCU, что контакт 0 PORTB используется в качестве входа для кнопки 1.
    ТРИСБ1=1; // Сообщаем MCU, что контакт 1 PORTB используется в качестве входа для кнопки 1.
    ТРИСД = 0x00; // Сообщаем MCU, что все выводы на PORT D являются выходными
    ПОРТ=0x00; //Инициализируем все выводы в 0
    /************______************/ 

Это то же самое, что и в нашем предыдущем руководстве, поскольку мы используем то же оборудование. За исключением того, что мы добавили еще одну кнопку для ввода. Это делается строкой ТРИСБ1=1.

Далее, внутри бесконечного цикла while у нас есть два блока кода. Один используется для получения ввода таймера от пользователя, а другой для выполнения последовательности задержки светодиодов. Я объяснил их, используя комментарии к каждой строке.

        пока(1)
        {
        количество = 0; // Не запускать таймер в основном цикле
        //*******Получить номер задержки от пользователя****//////
        if (RB0==0 && flag==0) //При заданном вводе
        {
            get_scnds+=1; //get_scnds=get_scnds+1//Увеличить переменную
            флаг=1;
        }
        if (RB0==1) //Для предотвращения непрерывного увеличения
            флаг=0;
        /************______************/ 

Переменная с именем get_scnds увеличивается каждый раз, когда пользователь нажимает кнопку 1. Переменная флага (программно определяемая) используется для удержания процесса увеличения до тех пор, пока пользователь не уберет палец с кнопки.

                //*******Выполнить последовательность с задержкой****//////
        пока (RB1==0)
        {
                ПОРТД = 0b00000001<
  
 Следующий блок срабатывает при нажатии второй кнопки. Так как пользователь уже определил требуемое время задержки с помощью первой кнопки и оно было сохранено в переменной  get_scnds.  Мы используем переменную с именем  hscnd , эта переменная управляется ISR (процедурой обслуживания прерываний).
 Процедура обслуживания прерывания   — это прерывание, которое будет вызываться каждый раз, когда таймер 0 переполняется. Давайте посмотрим, как он контролируется ISR в следующем блоке, например, мы хотим увеличить задержку на полсекунды (0,5 с) при каждом нажатии кнопки, тогда нам нужно увеличить переменную 9.0231 hscnd  каждые полсекунды. Поскольку мы запрограммировали наш таймер на переполнение каждые 0,0019968 с (~ 2 мс), поэтому для подсчета полсекунды  переменная count  должна быть равна 250, потому что 250 * 2 мс = 0,5 секунды. Таким образом, когда счетчик достигает 250 (250 * 2 мс = 0,5 секунды), это означает, что прошло полсекунды, поэтому мы увеличиваем  hscnd  на 1 и инициализируем счетчик нулем.
недействительное прерывание timer_isr()
{
    if(TMR0IF==1) // Флаг таймера сработал из-за переполнения таймера
    {
        ТМР0 = 100; //Загружаем значение таймера
        TMR0IF=0; // Очистить флаг прерывания таймера
        количество++;
    }
    
    если (количество == 250)
    {
        hscnd+=1; // hscnd будет увеличиваться каждые полсекунды
        количество=0;
    }
} 
 Итак, мы используем это значение и сравниваем его с нашим  hscnd  и сдвигаем наш светодиод в зависимости от времени, заданного пользователем. Он также очень похож на предыдущий урок.
 Вот и все, наша программа понятна и работает.
  
 Принципиальная схема и моделирование Proteus: 
 Как обычно, сначала  проверим вывод с помощью Proteus  , здесь я разместил файлы схем Proteus.
 Добавьте кнопку на нашу предыдущую светодиодную плату, и наше оборудование готово к работе. Это должно выглядеть примерно так:
 После установления соединения загрузите код и проверьте вывод. Если у вас есть какие-либо проблемы, пожалуйста, используйте раздел комментариев. Также посмотрите видео   ниже, чтобы понять весь процесс.
 Код
 // CONFIG 
 #pragma config FOSC = HS        // Биты выбора генератора (HS-генератор) 
 #pragma config WDTE = OFF       // Бит включения сторожевого таймера (WDT отключен) 
 #pragma config PWRTE = ON Бит включения таймера включения (PWRT включен) 
 #pragma config BOREN = ON       // Бит разрешения сброса при пониженном напряжении (BOR включен) , HV на MCLR должен использоваться для программирования) 
 #pragma config CPD = OFF        // Data EEPROM Memory Code Protection Code (Data EEPROM code protection off) 
 #pragma config WRT = OFF        // Flash Program Memory Write Enable bits (защита от записи выкл; вся программная память может быть записана системой управления EECON) 
 #pragma config CP = OFF         // Бит защиты кода флэш-памяти программ (защита кода выключена)
 // Операторы конфигурации #pragma должны предшествовать включению файла проекта. 
 // Используйте перечисления проекта вместо #define для ON и OFF.
 #include  
 #define _XTAL_FREQ 20000000
 //TIMER0     8-bit    $$RegValue = 256-((Delay * Fosc)/(Prescalar*4))  delay in sec and Fosc в Hz   
 / /ФОРМУЛА для расчета задержки 
 //Задержка = ((256-REG_val)*(Prescal*4))/Fosc
 символ hscnd = 0; 
 число целых чисел = 0; 
 символ get_scnds = 0; 
 символьный флаг =0; 
 символа i=0;
 void interrupt timer_isr() 
 {   
     if(TMR0IF==1) // Флаг таймера сработал из-за переполнения таймера 
     { 
         TMR0 = 100; //Загружаем значение таймера 
         TMR0IF=0; // Очистить флаг прерывания таймера 
         count++; 
     }  
      
     if (count == 250) 
     { 
         hscnd+=1; // hscnd будет увеличиваться каждые полсекунды 
         count=0; 
     } 
 }
 void main() 
 {     
 /***** Конфигурация порта для таймера ******/ 
     OPTION_REG = 0b00000101; // Timer0 с внешней частотой и 64 в качестве предскаляра // Также включает PULL UP 
     TMR0=100; // Загрузить значение времени для 0,0019968 с; delayValue может принимать значения только от 0 до 256 
     TMR0IE=1; // Включить бит прерывания таймера в регистре PIE1 
     GIE=1; //Включить глобальное прерывание 
     PEIE=1; //Включить периферийное прерывание 
     /***********______***********/    
   
     /***** Конфигурация порта для ввода-вывода ******/ 
     TRISB0= 1; // Сообщаем MCU, что контакт 0 PORTB используется в качестве входа для кнопки 1.