15318

Использование таймера в AVR микроконтроллерах

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Лабораторная работа №2 Использование таймера в AVR микроконтроллерах Цель работы: написать для микроконтроллера программу с использованием таймеров МК по прерыванию и вывод значений переменной на дисплей на языке программирования С согласно варианта. Прежде чем пр

Русский

2013-06-11

89 KB

10 чел.

Лабораторная работа №2

Использование таймера в AVR микроконтроллерах

Цель работы: написать для микроконтроллера программу с использованием таймеров МК по прерыванию и вывод значений переменной на дисплей на языке программирования С согласно варианта.

Прежде чем приступить к изучению таймера определимся с базовыми понятиями. Например, частота. Простым языком, частота это количество повторений, какого либо действия в секунду. Это значит, что если вы за секунду хлопнете в ладошки 2 раза, то частота хлопков будет равна 2Гц. Если за 2 секунды 2 раза, частота 1Гц.

Далее, каждый микроконтроллер работает на определенной частоте. Поэтому, ему нужен источник данной частоты. Микроконтроллер может тактироваться от внутреннего (собственного) источника и внешнего.

Частота внутреннего источника может изменяться («плавать») из за температуры и т.п., поэтому считается непригодным для для серьезных проектов . Поэтому применяется стабильный источник внешней частоты — кварцевый резонатор (кварц). Один из вариантов исполнения кварцевого резонатора:

Теперь, кое что о таймере. Таймер работает на той же частоте, что и микроконтроллер. Либо на частоте, меньшей в 8/64/256/1024 раз, это называется предделителем.

Допустим, мы выбрали предделитель 1024, частота микроконтроллера 8мГц.

8 000 000 / 1024 = 7813 — это частота, на которой работает наш таймер. По простому говоря, за одну секунду таймер тикнет 7813 раз.

Допустим, нам нужно, чтобы раз в 0,5 секунды выполнялся наш код. За одну секунду 7813 тиков, за пол секунды в 2 раза меньше — 3906. Именно это значение мы должны сравнивать с текущим количеством тиков. Но вот у нас совпали эти 2 значения и что дальше? Для этого существует такая полезная штука как прерывание. Это значит, что при совпадении, ваша текущая программа остановится и начнет выполняться тот код, который мы напишем в прерывании. Как только он будет выполнен, программа продолжит работу с того места, где была прервана. Вот такая полезная штука эти прерывания.

Вот теперь напишем нашу программу. Поэтому создаем проект с помощью мастера проектов. Сразу подключим LCD.

Переходим на вкладку Timers и тут остановимся поподробнее:

Выбираем частоту 7813 и устанавливаем галочку напротив пункта Interrupt on: Compare A Match. Таким образом мы указали, что при совпадении значения выполнять прерывание (то о чем было написано выше). Прерывание будем выполнять 1 раз в секунду, т.е. нам нужно тикнуть 7813 раз, поэтому переводим число 7813 в шестнадцатеричную систему и получим 1e85. Именно его и записываем в регистр сравнения Comp A. Регистр сравнения Comp A 16 битный, поэтому число больше 2^16=65536 мы записать не можем.

Генерим, сохраняем, вычищаем наш код. Появится новый непонятный кусок кода

// Timer 1 output compare A interrupt service routine
interrupt [TIM1_COMPA] void timer1_compa_isr(void)
{

}

Это то самое прерывание. Именно внутри этих скобок мы можем писать тот код, который мы хотели бы выполнять через определенные промежутки времени. У нас это одна секунда. Итак логично создать переменную, которую мы будем увеличивать 1 раз в секунду, т.е. 1 раз за прерывание. Поэтому проинициализируем переменную int s =0; а в прерывании будем ее увеличивать от 0 до 59. Значение переменной выведем на жк дисплей. Никаких хитростей, все очень просто.

Получившийся код.

#include <mega8.h>

 #asm

  .equ __lcd_port=0x18 ;PORTB

#endasm

#include <lcd.h>

 int s = 0; // переменная для хранения секунд

 // Обработка прерываний

interrupt [TIM1_COMPA] void timer1_compa_isr(void)

{

   s++; // увеличиваем переменную каждую секунду

   if(s>59) // обнуляем секунды после 59

    {

      s=0;

    }

 

   TCNT1H=0;

  TCNT1L=0;

 }

  

 void main(void)

 {

 

 TCCR1A=0x00;

 TCCR1B=0x05;

 TCNT1H=0x00;

 TCNT1L=0x00;

 ICR1H=0x00;

 ICR1L=0x00;

 OCR1AH=0x1E;

 OCR1AL=0x85;

   TIMSK=0x10;

   lcd_init(8);

   #asm("sei")

 while (1)

 {

        lcd_gotoxy(0,0);  

       lcd_putchar(s/10+0x30);

        lcd_putchar(s%10+0x30);

     };

}


Варианты заданий

№ Варианта

Порт подключения дисплея

Кол-во знаков

дисплея

Начальное положение курсора на дисплее, x, y

Время прерывания, сек

Микро

контроллер

1

Порт А

24

0,1

0,28

ATmega16

2

Порт D

16

1,2

0,73

ATmega32

3

Порт B

24

1,3

2,02

ATmega64

4

Порт E

16

1,4

1,24

ATmega128

5

Порт B

12

0,2

1,55

ATmega16

6

Порт C

12

1,2

1,34

ATmega32

7

Порт C

20

0,2

1,77

ATmega64

8

Порт D

12

0,1

1,56

ATmega128

9

Порт C

16

0,3

1,22

ATmega16

10

Порт B

20

1,5

1,45

ATmega32

11

Порт D

16

1,6

2,12

ATmega64

12

Порт C

12

0,0

2,47

ATmega128

13

Порт D

20

1,7

0,95

ATmega16

14

Порт А

24

1,9

1,23

ATmega32

15

Порт E

16

1,8

0,77

ATmega64

Отчет должен содержать:

  1.  Схему устройства;
  2.  Код программы с пояснениями.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

56480. Индивидуальная образовательная траектория учащихся по русскому языку и литературе 312 KB
  Современная школа со всеми ее достоинствами и недостатками место уникальное. Как вооружить ребенка качественными знаниями по русскому языку и литературе как подготовить его к жизни Требования современности к выпускнику школы личный опыт работы...
56481. Сценарий агитбригады «Покорители полей» 70.5 KB
  Под песню Весілля тракториста на сцену выезжает трактор из картона колёса зонтики которые крутят двое ребят остальная команда спрятана за трактором на припеве все выскакивают из трактора пританцовывают и хлопают в ладоши. Арсен: А я вот стану трактористом классным Пашу поля а вид такой прекрасный.
56482. Віртуальна подорож «Поліський трамвайчик» 131 KB
  Мета: сформувати знання про особливості природної зони мішаних лісів України; закріпити знання про однорідні члени речення розділові знаки; навчити використовувати раніше отримані знання у новій ситуації...
56484. Економічний розвиток Українських земель у кінці 19 ст. та Залізничний транспорт, його провідна роль в економіці України 48 KB
  Обладнання: карта Адміністративно територіального поділу України дати перших доріг 1861р. карта трансторт України карти атласу. Завдяки залізниці західний регіон України став легкодоступним джерелом сировини і ринком збуту для фабричної промисловості розвинутих західних провінцій монархії Габсбургів.
56485. Транспорт України 46.5 KB
  Актуалізація опорних знань і вмінь учнів Бесіда Більшість із вас безумовно користувалася послугами різних видів транспорту тому ви легко дасте відповіді на такі питання: Яку роль відіграє транспорт у житті людей Які види транспорту ви знаєте Чим відрізняється міський транспорт...
56486. Загальна характеристика транспорту України 358.5 KB
  Мета: дати загальну характеристику транспортного комплексу України; розкрити його роль у господарстві країни; встановити суттєві ознаки понять транспортний вузол вантажообіг пасажирообіг транспортні магістралі; визначити техніко-економічні особливості різних види транспорту...
56487. Характеристика водного, трубопровідного, повітряного, електронного видів транспорту 272.5 KB
  Мета уроку: сформувати знання учнів про особливості транспортного комплексу України: показати своєрідність окремих видів транспорту; засвоїти основні поняття з теми; розвивати навички і уміння працювати з різними джерелами інформації розвивати вміння...
56488. Водний та повітряний транспорт України 37 KB
  Мета: сформувати вміння характеризувати технічно-економічні особливості водного та повітряного транспорту; показувати на карті основні транспортні вузли й водні шляхи; висловлювати судження про проблеми й перспективи розвитку окремих видів транспорту...