单片机综合实验论文.docx
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单片机综合实验论文
模拟测速系统及LCD显示
摘要：
在设定的时间段内，计算在该时间段内的脉冲数，达到模拟测速的效果。
首先，采用PIT定时器设定定时宽度；然后，在PIT计数结束时使用中断，使用变量来统计改时间内采集到的脉冲数，并使PIT重新开始定时；最后，在LCD1602上显示该变量数目。
本实验采用PIT定时器、中断使能的方式，达到模拟测速的要求。
关键词：
PIT定时器，中断，LCD1602，MC9S12XS128芯片
1、引言
1.1MC9S12XS128芯片
PWM模块
PWM调制波有8个输出通道，每一个输出通道都可以独立的进行输出。
每一个输出通道都有一个精确的计数器（计算脉冲的个数），一个周期控制寄存器和两个可供选择的时钟源。
每一个PWM输出通道都能调制出占空比从0—100%变化的波形。
定时器模块
基本的定时器模块由1个增强的可编程预分频器驱动的可编程计数器、8个输入捕捉/输出比较通道和1个脉冲累加器组成。
定时器模块一共有8个引脚，其中脉冲累加器与第7号通道的引脚是共用的。
A/D转换
模拟信号依次通过抽样和保持（S/H）电路和模拟转换器（A/D）后转换为数字格式。
抽样和保持电路以均匀间隔对模拟信号进行抽样，并且在每个抽样运算后在足够的时间内保持抽样值恒定，以保证输出值可以被A/D转换器精确转换。
下一步是通过模数转换器将抽样和保持电路的输出转换为数字形式。
模数转换器的输出通常表示为二进制编码的形式。
转换精度由分辨率来表示，它由离散级数量决定。
比如，对一个以二进制形式编码的长度为N位的长的输出，有效地离散级数量是2的N次方，分辨率为离散数量级的倒数。
12中A/D转换共有两个方块，每个方块各有8个输入通道，使用时应以标头ATD0或ATD1标识。
1.2LCD1602
工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。
（16列2行）
注：
为了表示的方便，后文皆以1表示高电平，0表示低电平。
1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。
它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。
1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。
2、系统设计
2.1硬件设计
设计图框
设定时间内计算脉冲数下一段单位时间
2.2软件设计
流程图
开始
初始化
输入输出端口的确定
确定LCD中各个块的显示位置及其内容（除速度块）
For
设定定时器宽度
输出显示
调用中断内容速度计算
小灯切换闪烁
程序编写
#include/*commondefinesandmacros*/
#include"derivative.h"/*derivative-specificdefinitions*/
#defineepPTT_PTT3
#definerwPTT_PTT2
#definersPTT_PTT1
intencoder_cnt,i1,j;//定义全局变量
/*************************************************************/
/*初始化锁相环*/
/*************************************************************/
voidPLL_32M（void）//BUSCLOCK=32MHZ,PLLCLOCK=64MHZ
{
CLKSEL&=0x7f;//setOSCCLKassysclk时钟选择寄存器
PLLCTL&=0x8F;//DisablePLLcircuit环控制寄存器
CRGINT&=0xDF;中断
SYNR=0x43;
REFDV=0x81;//PLLCLK=2×OSCCLK×（SYNR+1）/（REFDV+1）＝64MHz,fbus=32M
PLLCTL=PLLCTL|0x70;//EnablePLLcircuit
asmNOP;
asmNOP;
while（!
（CRGFLG&0x08））;//PLLCLKisLockedalready
CLKSEL|=0x80;//setPLLCLKassysclk
}
/*************************************************************/
/*PIT定时*/
/*************************************************************/
voidPIT_inits（void）//定时间断初始化函数1ms定时间断设置
{
PITCFLMT_PITE=0;//关PIT
PITCE_PCE0=1;//定时器通道0使能
PITMTLD0=32-1;//8位定时器初值设定,32分频，在32MHzBusClock下，为1MHz。
即1us
PITLD0=1000-1;//16位定时器初值设定。
1000*1us=1ms
PITINTE_PINTE0=1;//定时器间断通道0间断使能
PITCFLMT_PITE=1;//使能PIT
}
/*************************************************************/
/*初始化累加器*/
/*************************************************************/
voidPAI_inits（void）
{
PACTL=0x50;//始能脉冲累加器，累加上升沿
}
//////////////////////////////////////////////////////////////
voidPWM_Init（void）
{
PWME_PWME3=0x00;//PWWisdisabled禁止
PWMPRCLK=0x33;//0b00110011A=B=24M/8=3M时钟预分频寄存器设置
PWMSCLA=150;//SA=A/2/150=10k时钟设置
PWMSCLB=150;//SB=B/2/15=10k时钟设置
PWMCTL=0x00;//noconcatenation控制寄存器设置
PWMCLK_PCLK3=1;//PWM3-----SB时钟源的选择
PWMPOL_PPOL3=1;//Duty=HighTime极性设置
PWMCAE_CAE3=0;//left-aligned对齐方式设置
PWMPER3=4;//Frequency=SB/250=40周期寄存器设置
PWMDTY3=2;//Dutycycle=50%占空比寄存器设置
PWME_PWME3=1;//enable使能
}
/////////////////////////////////////////////
unsignedinta,b,c;
unsignedchardis1[]={"MoNiCeSu-_-#"};
unsignedchardis2[3];
unsignedcharw[]={"speed:
"};
unsignedcharscales[]={"n/dt"};
bytelcd_bz（void）;//判忙
//////////////////////////////////////
voiddelay（unsignedcharms）////延迟函数
{
unsignedinti;
while（ms--）
{
for（i=0;i<25000;i++）;
}
}
///////////////////////////////////////////
bytelcd_bz（void）//判忙函数
{
byteresult;
DDRB=0X00;
rs=0;
rw=1;
ep=1;
result=（byte）（PORTB&0x80）;
ep=0;
returnresult;
}
//////////////////////////////////////////
voidlcd_wcmd（unsignedcharcmd）//初始化
{
while（lcd_bz（））;//判LCD是否忙碌
DDRB=0XFF;
rs=0;
rw=0;
ep=0;
PORTB=cmd;
ep=1;
ep=0;
}
///////////////////////////////////////////
voidlcd_pos（unsignedcharpos）//初始化
{
lcd_wcmd（pos|0x80）;
}
//////////////////////////////////////////////
voidlcd_wdat（unsignedchardat）//初始化
{
while（lcd_bz（））;//判断LCD是否忙碌
DDRB=0XFF;
rs=1;
rw=0;
ep=0;
PORTB=dat;
ep=1;
ep=0;
}
////////////////////////////////////////////////
voidlcd_init（void）//lcd初始化清屏
{
PTT_PTT0=0;
lcd_wcmd（0x38）;
delay
（1）;
lcd_wcmd（0x0c）;
delay
（1）;
lcd_wcmd（0x06）;
delay
（1）;
lcd_wcmd（0x01）;
delay
（1）;
}
voidGPIO_INITS_1（void）
{
DDRK|=0X88;
}
//////////////////////////////////////////////
voidmain（void）//主函数
{
unsignedinti;1出0入
GPIO_INITS_1（）;
DDRB=0XFF;DB0-DB7B0-B7入
DDRT=0X7F;//根据连线端口选择T7口01111111===0x7F
lcd_init（）;//初始化LCD
delay（10）;
//////////
lcd_pos（0x00）;//设置第一行显示位置
i=0;
while（dis1[i]!
='\0'）
{
lcd_wdat（dis1[i]）;//显示第一行字符
i++;
}
/////////
lcd_pos（0x40）;//设置speed显示位置
i=0;
while（w[i]!
='\0'）
{
lcd_wdat（w[i]）;
i++;
}
//////
lcd_pos（0x4b）;//n/dt显示位置
i=0;
while（scales[i]!
='\0'）
{
lcd_wdat（scales[i]）;//显示n/dt字符
i++;
}
//////
DisableInterrupts;
PLL_32M（）;//PLL倍频
PIT_inits（）;//PIT初始化
PAI_inits（）;
PWM_Init（）;
EnableInterrupts;
///////
for（;;）
{
PITMTLD0=32-1;//8位定时器初值设定,32分频，在32MHzBusClock下，为1MHz。
即1us
PITLD0=65535;//设置定时宽度
delay（10）;
1a=（j-j%100）/100;//j为中断函数里面的值
2b=（j%100-j%10）/10;
3c=j%10;
dis2[0]=a+0x30;//看pdf数字0对应位置为001100001对应00110001
dis2[1]=b+0x30;
dis2[2]=c+0x30;
lcd_pos（0x47）;//a显示位置
lcd_wdat（dis2[0]）;//显示字符a
lcd_pos（0x48）;//b显示位置
lcd_wdat（dis2[1]）;//显示字符b
lcd_pos（0x49）;//c显示位置
lcd_wdat（dis2[2]）;//显示字符c
while（PACNT==0）//用小灯切换的速度为中断信号
{
PORTK_PK3=0;//单位时间越短，小灯切换速度越快
PORTK_PK7=1;
delay（10）;
}
PORTK_PK3=1;
PORTK_PK7=0;
}
}
/*************************************************************/
/*中断函数*/
/*************************************************************/
#pragmaCODE_SEG__NEAR_SEGNON_BANKED
voidinterrupt66PIT0（void）//1ms
{
i1++;//中断执行程序
j=encoder_cnt=PACNT;//在主函数方便调用j值
PACNT=0;
PITTF_PTF0=1;
}
3、系统调试
3.1初步调试
采用该编写方法，程序跑错位，出错
dis2[0]=a+0x30;
dis2[1]=b+0x30;
dis2[2]=c+0x30;
i=0;
while（dis2[i]!
='\0'）
{lcd_wdat（dis2[i]）;//显示字符
i++;
}
改进：
dis2[0]=a+0x30;//看pdf数字0对应位置为001100001对应00110001
dis2[1]=b+0x30;
dis2[2]=c+0x30;
lcd_pos（0x47）;//a显示位置
lcd_wdat（dis2[0]）;//显示字符a
lcd_pos（0x48）;//b显示位置
lcd_wdat（dis2[1]）;//显示字符b
lcd_pos（0x49）;//c显示位置
lcd_wdat（dis2[2]）;//显示字符c
LCD出现闪烁，忽亮忽暗
分析：
LCD排针接口松动
改进：
用电烙铁重新焊锡排针
3.2成功调试
4、总结
使用MC9S12XS128芯片，进行模拟测速实验，由单位时间内的脉冲数来反映模拟速度，而单位时间则是设定的时间宽度，由宽度不同而计数到不同的脉冲数目。
通过不断地调试运行，尝试各种个人任何想法，找出最稳定的设计方法。
只有想不到的，没有做不到的。
5、参考文献
1.LCD1602液晶完整中文资料
2.MC9S12XS128芯片英文数据手册（完整版）
3.最小系统板XS128-P112V3.0
4.C++primer第五版王刚杨巨峰译电子工业出版社
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