基于单片机的脉冲宽度测量.docx
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基于单片机的脉冲宽度测量
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
、实验摘要
MCS—51/52单片机计数
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
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。
六位数码管显示数码管接线图
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
0
1
1
0
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：
T0门控方式的程序流程图
五、实验结果与分析
1、实验现象、数据记录按照流程图所示，按动脉冲按钮，可以看到，显示屏显示出所测脉冲的宽度。
再次按动，可以清楚地观察到所示的示数变化。
每次显示的示数，都根据所按按钮的时间长短，即高电平的脉宽长度。
第一张图为T0工作方式，第二张图为T2捕捉方式。
2、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论：
通过对T0、T2不同方式的实验观察，两种实验方式都可以达到计数脉宽的长度的要求，两者各有自己的优势。
实验数据均可以达到所要求的：
6位LED显示计数值，时间精确到0.1秒做实验时遇到很多问题，比如数码管显示不出数值（P口位置插错），小数点显示错位（没有在程序中编对位置），显示只显示第一次多出数值（调用程序返回时出错）等问题。
3、关键点：
在试验箱硬件连接正确的情况下，程序一定要正确，因为所出的问题，大部分都来源于程序出了问题。
所以这次实验要求我们，要明白试验的原理是什么，如何构思。
了解T0、T2工作时的差别在哪，
这样可以方便的结合另一个改动程序。
六、实验结论
通过这次试验，让我明白了T0、T2两种工作方式下如何测量脉宽长度，通过什么原理方式计算出数值。
并提高了自己的动手能力，让自己对单片机的了解，有提升了一个档次。
七、指导老师评语及得分：
签名：
年月日
MOVA,34H
RLCA
MOV34H,AMOVA,47HADDCA,47HDAA
MOV47H,AMOVA,46HADDCA,46HDAA
MOV46H,AMOVA,45HADDCA,45HDAA
MOV45H,A
DJNZR7,BCD1
RETUBCD:
MOVA,45H
ANLA,#0F0HSWAPAMOV50H,AMOVA,45H
ANLA,#0FH
MOV51H,A
MOVA,46H
ANLA,#0F0HSWAPAMOV52H,AMOVA,46HANLA,#0FHMOV53H,AMOVA,47H
ANLA,#0F0HSWAPAMOV54H,AMOVA,47HANLA,#0FHMOV55H,ARETDISP:
MOVR0,#55H
MOVR2,#20H
MOVA,#0FFH
附件：
源程序等。
T0门控方式：
ORG0000HLJMPMAINORG000BHLJMPT0_INT
ORG0030HMAIN:
MOVTMOD,#09H
MOVTL0,#0FCH
MOVTH0,#17HMOVR4,#00H
MOVR3,#00H
JBP3.2,$
SETBET0
SETBEA
IOC:
SETBTR0
JNBP3.2,$
MOVR3,#00H
MOVR4,#00H
JBP3.2,$
CLRTR0MOV34H,R4
MOV35H,R3LCALLBCDLCALLUBCDDIS:
LCALLDISP
JBP3.2,IOC
SJMPDIST0_INT:
INCR3
CJNER3,#00H,NEXT
INCR4
NEXT:
MOVTH0,#0FCH
MOVTL0,#17H
RETI
BCD:
MOVR7,#16
CLRA
MOV47h,A
MOV46h,A
MOV45h,A
BCD1:
CLRC
MOVA,35H
RLCA
MOV35H,A
MOVR0,#50H
MOVR2,#01H
ACALLDIP
RET
DIP:
MOVA,R2
MOVP2,A
MOVA,@R0
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
ACALLDELAY
RET
DELAY:
MOVR5,#9FH
DJNZR5,$
RET
TABLE:
DB
0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH
END
MOVP0,A
ACALLDIP
MOVR0,#54H
MOVR2,#10H
ACALLDIP
MOVR0,#53H
MOVR2,#08H
ACALLDIP
MOVR0,#52H
MOVR2,#04H
MOVA,R2
MOVP2,A
MOVA,@R0
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
ANLA,#7FH
MOVP0,AACALLDELAY
MOVR0,#51H
MOVR2,#02H
ACALLDIP
T2捕捉方式：
T2CONEQU0C8H
TH2EQU0CDH
TL2EQU0CCH
RCAP2HEQU0CBH
RCAP2LEQU0CAH
TR2BIT0CAHORG0000HLJMPMAINORG000BH
LJMPT0_INT
ORG0030H
MAIN:
MOVTMOD,#01H
MOVT2CON,#0FH
JBP1.1,$
STR:
MOVTL0,#17H
MOVTH0,#0FCH
MOVTH2,#00
MOVTL2,#00
MOV50H,#00HMOV51H,50H
CLRP1.0
SETBEASETBET0JNBP1.1,$
SETBTR0SETBTR2JBP1.1,$
CLRTR0
MOV50H,RCAP2L
MOV51H,RCAP2HLCALLZHUANHUANLOOP1:
LCALLDISP
JBP1.1,STR
AJMPLOOP1T0_INT:
MOVTL0,#17H
MOVTH0,#0FCHSETBP1.0
NOP
NOPCLRP1.0
RETIZHUANHUAN:
CLRA
MOV54H,A
MOVA,@R0
SWAPA
MOV38H,51H
MOV37H,50H
MOV34H,#0
MOV35H,#0
MOV53H,A
MOV36H,#0
RET
MOVR7,#16
DISP:
MOVR0,#53H
LOOP2:
CLRC
MOVR2,#01H
MO
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