基于单片机脉冲度测量

基于单片机脉冲度测量

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

山东科技大学电工电子实验教学中心创新性实验研究报告

课程名称：单片机原理及应用

实验项目名称脉冲宽度测量

姓名学号_________________

专业_____________ 班级____________

指导教师及职称________________________

开课学期2011 至2012 学年第一学期

提交时间2012 年 1 月 3 日

一、实验摘要

通过采用STC89C52RC单片机为中心器件来设计脉冲宽度测量器，并运用MCS—51/52单片机计数

功能，选择好工作模式，对脉宽进行计数。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，并在计算机上编写汇编程序调试运行。

二、实验目的

（1）基于STC89C52RC单片机测量脉冲宽度；

（2）研究分别使用定时计数器0，1 的GATE 模式和定时计数器 2 的捕捉功能完成外部

脉冲宽度测量；

（3）通过6位LED显示计数值，时间精确到0.1秒。并熟悉了解试验箱的应用，提高动手能力。

三、实验场地及仪器、设备和材料：

实验场地：J11#324

设备：PC机一台STC89C52RC单片机试验箱一台

教材：1. MCS51/52单片机原理与实践公茂法黄鹤松等编著北京航空航天大学出版

2. 单片机原理及应用张毅刚主编高等教育出版社

3. 其它相关的参考资料及实验教材

四、实验内容

1、实验原理

（1）T0工作方式

通过设置TMOD，使其为定时器模式。在做定时器使用时，将T0定时为0.001S。

当GATE=1时，为门控方式。只有TR0设置为1，且同时外部中断引脚也为高电平时，才能启动T0开始计数工作。

把脉冲信号从P3.2脚引入，T0设为定时器方式工作，并工作在门控方式（GATE=1）。在待测信号高电平期间，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，在外部中断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，以便下一个脉宽的测量。

计算方法：脉冲宽度=计数值*0.01s,将脉冲宽度的数值转换为压缩BCD码，再将压缩BCD码转换为非压缩BCD码用于显示，最后调用显示程序，读取脉冲宽度。

系统原理框图

（2）T2捕捉工作方式

使用T2的捕捉方式，TH2、TL2的初值设为0，待测信号从T2EX(P1.1)引入，采用定时器T0定

时0.001s,刚开始待测信号为高电平或低电平时等待，再次检测为高电平时T2开始计数，定时器T0每定时0.001s,通过串口P1.0的开关状态使T2的计数值增一并将计数值存入RCAP2H 和RCAP2L 两个寄存器中。

计算方法：脉冲宽度=计数值*0.001s ，再将得到的表示脉冲宽度的十六进制转换为压缩BCD 码，再将压缩BCD 码转换为非压缩BCD 码用来显示，读取LED 上显示的数据即为要测量的脉冲宽度。

2、实验内容

计数 被检测脉冲信号

为高则开始计数 为低时停止计数

T0：把脉冲信号从P3.2脚引入，T0设为定时器方式工作，并工作在门控方式（GATE=1）。在待测信号高电平期间，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，在外部中断0的中断服务程序中，读取TH0、TL0的计数值，计算出所测。随后，清零TH0和TL0，以便下一个脉宽的测量。显示：将数码管的段控信号与P 口与六位LED 数码管相连。

T2：使用T2捕捉方式时将脉冲信号加到P1.1引脚，并且同时开通T0定时器，将数码管的段控信号与P0口与六位LED 数码管相连，将位控信号P2与键盘相连。

89C51 单片机控制器

6位数码管显

7407 列驱动

信

振荡

六位数码管显示数码管接线图

A 1B

2

Q 03Q 14Q 25Q 36Q 410Q 511Q 612Q 7

13

C L K

8

M R

9

U374H C164A 1B

2

Q 03Q 14Q 25Q 36Q 410Q 511Q 612Q 7

13

C L K

8

M R

9

U474H C164A 1B

2

Q 03Q 14Q 25Q 36Q 410Q 511Q 612Q 7

13

C L K

8

M R

9

U574H C164A 1B

2

Q 03Q 14Q 25Q 36Q 410Q 511Q 612Q 7

13

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8

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9

U674H C164 9 10 7 6 5 4 2 1 g f a b dp c d e g f a b dp c d e g f a b dp c d e VCC VCC VCC VCC 3 8COM COM COM Vin

3

A D J

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2

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g f a b dp c d e g f a b dp c d e

VCC

VCC

COM COM

CLK

DAT A 共阳

123

J0

共阳7段LED 显示器显示原理： 引脚 数字显示

g f a b e d c h 数码显示 0 0 1 1 1 1 1 1 0 C0H 1 0 0 0 1 0 0 1 0 F9H 2 1 0 1 1 1 1 0 0 A4H 3 1 0 1 1 0 1 1 0 B0H 4 1 1 0 1 0 0 1 0 99H 5 1 1 1 0 0 1 1 0 92H 6 1 1 1 0 1 1 1 0 82H 7 0 0 1 1 0 0 1 0 F8H 8 1 1 1 1 1 1 1 0 80H 9

1

1

1

1

1

1

90H

采用共阳7段LED 数码管显示器，P 口引入脉冲信号，P2.0至p2.3口作为列扫描输出，P0口输出段码数据，采用12Mhz 晶振，可提高计数的精确度。

3、实验步骤

以流程图的方式表现实验步骤：