2020年09月11日 | 基于51单片机PWM调速数码管显示测速

#include"reg52.h"//单片机头文件

#define uchar unsigned char//宏定义，用uchar表示unsigned char,叫无符号字符型数据类型，取值范围为：0到255。

#define uint unsigned int//宏定义，用uint表示unsigned int,叫无符号整数型数据类型，取值范围为：0到65535。

sbit qitingjian=P1^0;//位定义启停键

sbit zhengzhuan=P1^1;//位定义正转键

sbit fanzhuan=P1^2;//位定义反转键

sbit jiasujian=P1^3;//位定义加速键

sbit jiansujian=P1^4;//位定义减速键

sbit IN1=P1^5;//位定义数码管段码端口

sbit IN2=P1^6;//位定义数码管位码端口

sbit ENA=P1^7;//位定义L298M芯片使能端ENA

sbit duan=P3^0;//位定义L298M芯片控制端IN1

sbit wei=P3^1;//位定义L298M芯片控制端IN2

sbit qitingled=P3^4;//位定义启停指示灯

sbit zhengzhuanled=P3^5;//位定义正转指示灯

sbit fanzhuanled=P3^6;//位定义反转指示灯

sbit zhuansuled=P3^7;//位定义转速指示灯

sbit waibuzhongduanling=P3^2; //外部中断0端口

uint qian,bai,shi,ge,zhuansu;//数码管千位变量、百位变量、十位变量、个位变量以及转速变量

uint maichongcount,Time0num,Time1num,pwm,qitingnum,zhengzhuanflag,fanzhuanflag;//脉冲计数变量、定时器0定时计数变量、定时器1定时计数变量、脉冲宽度调制变量、启停键按下数次变量、正转标志位变量、反转标志位变量

uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x27,0x7f,0x6f,0x40,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};//共阴数码管段码，高电平点亮段码，低电平熄灭段码。

uchar code weima[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xff};//共阴数码管位码，低电平点亮位码，高电平熄灭位码。

void delay(uint jishi);//毫秒延时函数

void TimerInit();//定时器初始化函数

void Time0();//定时器0定时函数

void Time1();//定时器1定时函数

void KeyScan();//按键扫描函数

void waibuzhongduanlingjishu();//外部中断0计数函数

void shumaguandisplay(uint qian,uint bai,uint shi,uint ge);//数码管显示函数

void shumaguannodisplay(uint qian,uint bai,uint shi,uint ge);//数码管无显示函数

  void main()//主函数

{

   TimerInit();//定时器初始化函数

   IN1=0;//L298M芯片控制端IN1置低电平,电机不运转。

   IN2=0;//L298M芯片控制端IN2置低电平,电机不运转。

   while(1)//死循环

{

    KeyScan();//按键扫描函数

    if(qitingnum==1)//判断启停键是否第一次按下

    shumaguandisplay(qian,bai,shi,ge);//数码管显示函数

  }

}

  void delay(uint jishi)//延时函数

{

   uint i,j;

   for(i=jishi;i>0;i--)

    for(j=110;j>0;j--);

  }

  void TimerInit()//定时器初始化函数

{

   TMOD=0x11;//设定定时器为定时器0和定时器1，工作模式都为1。

   TH0=(65536-1000)/256;//TH0装初值为65536-100=65436，即定时100微妙，相当于0.1毫秒。

   TL0=(65536-1000)%256;//TL0装初值为65536-100=65436

   TH1=(65536-50000)/256;//TH1装初值为65536-50000=15536，即定时50000微妙，相当于50毫秒。

   TL1=(65536-50000)%256;//TL1装初值为65536-50000=15536

   EA=1;//全局中断允许

   ET0=1;//打开定时器0中断允许

   TR0=1;//开定时器0      

   EX0=1;//开外部中断0允许

   IT0=1;//设置外部中断0下降触发中断

   ET1=1;//打开定时器1中断允许

   TR1=1;//开定时器1

}

  void Time0() interrupt 1//定时器0定时函数，每0.1毫秒产生pwm波一次。

{      

   TH0=(65536-1000)/256;//TH0重装初值为65536-100=65436，即定时100微妙，相当于0.1毫秒。

   TL0=(65536-1000)%256;//TH0重装初值为65536-100=65436

   Time0num++;//定时器0定时计数变量先赋值再自加

   if(Time0num==20)//判断定时器0定时计数变量是否大于等于20，PWM波完整周期为20ms，定时器0定时计数变量Time0num数值越大，电机运转越快。

  {

    Time0num=0;//定时器0定时计数变量等于0

   }

   if(Time0num  {                              

    ENA=1;//L298M芯片使能端ENA置高电平，电机运转。

    zhuansuled=0;//开转速指示灯

   }

   else

  {

    ENA=0;//L298M芯片使能端ENA置低电平，电机不运转。

    zhuansuled=1;//关转速指示灯

   }

}

  void Time1() interrupt 3//定时器1定时函数，定时50ms，采集电机转速。      

{      

   TH1=(65536-50000)/256;//TH1装初值为65536-50000=15536，即定时50000微妙，相当于50毫秒。

   TL1=(65536-50000)%256;//TH1装初值为65536-50000=15536

   Time1num++;//定时器1定时计数变量先赋值再自加

   if(Time1num==20)//判断定时器1定时计数变量是否等于20，即每1秒测速一次。

  {      

    Time1num=0;//定时器1定时计数变量等于0

    EX0=0;//关外部中断0

    zhuansu=55*maichongcount/24;//电机转速=每分钟X脉冲计数变量/每转一圈需要的脉冲个数，即55*maichongcount/24，其中的55表示55秒，为什么不是一分钟60秒？由于Protues仿真电路图中的MOTOR-ENCODER仿真件存在误差，为了让MOTOR-ENCODER仿真件显示的转速达到数码管显示转速的效果，进行了一定秒数的修改，不过实际运用要以一分钟60秒为准，maichongcount为单片机从外部中断0端口处获取MOTOR-ENCODER仿真件旋转生产的脉冲计数变量，24为MOTOR-ENCODER仿真件每旋转一圈产生的脉冲个数。

    qian=zhuansu/1000;//数码管千位显示

    bai=zhuansu%1000/100;//数码管百位显示

    shi=zhuansu%100/10;//数码管十位显示

    ge=zhuansu%10;//数码管个位显示

    maichongcount=0;//脉冲计数变量归零

    EX0=1;//开外部中断0

   }

}

  void waibuzhongduanlingjishu() interrupt 0  using 1//外部中断0计数函数，外部脉冲计数。

{

   maichongcount++ ;//脉冲计数变量先赋值再自加

  }

  void KeyScan()//按键扫描函数

{

   if(qitingjian==0)//判断启停键是否按下

  {

    shumaguandisplay(qian,bai,shi,ge);//数码管显示函数做延时

    if(qitingjian==0)//再次判断启停键是否按下

   {

     while(!qitingjian)//启停键释放

     shumaguandisplay(qian,bai,shi,ge);//数码管显示函数

     qitingnum++;//启停键按下数次变量先赋值再加加

     qitingled=0;//开启停指示灯

     if(qitingnum==2)//判断启停键按下数次变量是否为2

    {

      qitingnum=0;//启停键按下数次变量归零

      qitingled=1;//关启停指示灯

      zhengzhuanled=1;//关正转指示灯

      fanzhuanled=1;//关反转指示灯

      zhuansuled=1;//关转速指示灯

      zhengzhuanflag=0;//正转标志位变量为0

      fanzhuanflag=0;//反转标志位变量为0

      IN1=0;//L298M芯片控制端IN1置低电平,电机不运转。

      IN2=0;//L298M芯片控制端IN2置低电平,电机不运转。

      shumaguannodisplay(qian,bai,shi,ge);//数码管无显示函数

     }

    }

   }

   if(qitingnum==1)//判断启停键是否第一次按下

  {     

    if(zhengzhuan==0)//判断是否按下正转键

   {

     shumaguandisplay(qian,bai,shi,ge);//数码管显示函数做延时

     if(zhengzhuan==0)//再次判断是否按下正转

    {

      while(!zhengzhuan)//正转键释放

      shumaguandisplay(qian,bai,shi,ge);//数码管显示函数做延时

      zhengzhuanled=0;//开正转指示灯

      fanzhuanled=1;//关反转指示灯

      zhengzhuanflag=1;//正转标志位变量为1

      fanzhuanflag=0;//反转标志位变量为0

      IN1=1;//L298N芯片控制端IN1置高电平

      IN2=0;//L298N芯片控制端IN2置低电平

     }

    }

    if(fanzhuan==0)//判断是否按下反转键

   {

     shumaguandisplay(qian,bai,shi,ge);//数码管显示函数做延时

     if(fanzhuan==0)//再次判断是否按下反转键

    {

      while(!fanzhuan)//反转键释放

      shumaguandisplay(qian,bai,shi,ge);//数码管显示函数做延时

      zhengzhuanled=1;//关正转指示灯

      fanzhuanled=0;//开反转指示灯

      zhengzhuanflag=0;//正转标志位变量为0

      fanzhuanflag=1;//反转标志位变量为1

      IN1=0;//L298N芯片控制端IN1置低电平

      IN2=1;//L298N芯片控制端IN2置高电平

     }

    }

   }

    if(zhengzhuanflag==1||fanzhuanflag==1)//判断电机是否为正转或反转

   {

     if(jiasujian==0)//判断是否按下加速键

    {

      shumaguandisplay(qian,bai,shi,ge);//数码管显示函数做延时

      if(jiasujian==0)//再次判断是否按下加速键

     {

       while(!jiasujian)//加速键释放

       shumaguandisplay(qian,bai,shi,ge);//数码管显示函数做延时

       if(pwm < 20)//判断脉冲宽度调制变量是否小于20

       pwm++;//脉冲宽度调制变量先赋值再加加

       if(pwm >= 20)//判断脉冲宽度调制变量是否大于等于20

       pwm = 19;//脉冲宽度调制变量等于20                                 

      }

     }

     if(jiansujian==0) //判断是否按下减速键

    {

      shumaguandisplay(qian,bai,shi,ge);//数码管显示函数做延时

      if(jiansujian==0)//再次判断是否按下减键

     {

       while(!jiansujian)//减速键释放

       shumaguandisplay(qian,bai,shi,ge);//数码管显示函数做延时

       if(pwm > 0)//判断脉冲宽度调制变量是否大于0

       pwm--;//脉冲宽度调制变量先赋值再减减

       if(pwm <= 0)//判断脉冲宽度调制变量是否小于等于0

       pwm = 0;//脉冲宽度调制变量等于0

      }

     }

    }

   }

  void shumaguandisplay(uint qian,uint bai,uint shi,uint ge)//数码管显示函数

{

   duan=1;//开数码管段码端口                     

   P0=table[qian];//数码千位显示

   duan=0;//关数码管段码端口

   P0=0x00;//关数码管段码显示

   wei=1;//开数码管位码端口

   P2=weima[0];//第1位数码管显示

   wei=0;//关数码管位码端口

   delay(1);//延时

   duan=1;//开数码管段码端口                     

   P0=table[bai];//数码百位显示

   duan=0;//关数码管段码端口

   P0=0x00;//关数码管段码显示

   wei=1;//开数码管位码端口

   P2=weima[1];//第2位数码管显示

   wei=0;//关数码管位码端口

   delay(1);//延时

   duan=1;//开数码管段码端口                  

   P0=table[shi];//数码管十位显示

   duan=0;//关数码管段码端口

   P0=0x00;//关数码管段码显示

   wei=1;//开数码管位码端口

   P2=weima[2];//第3位数码管显示

   wei=0;//关数码管位码端口

   delay(1);//延时

   duan=1;//开数码管段码端口                        

   P0=table[ge];//数码管个位显示

   duan=0;//关数码管段码端口

   P0=0x00;//关数码管段码显示

   wei=1;//开数码管位码端口

   P2=weima[3];//第4位数码管显示

   wei=0;//关数码管位码端口

   delay(1);//延时     

}

  void shumaguannodisplay(uint qian,uint bai,uint shi,uint ge)//数码管显示函数

{

   duan=1;//开数码管段码端口  

   P0=table[qian];//数码千位显示

   duan=1;//关数码管段码端口

   P0=0x00;//关数码管段码显示

   wei=1;//开数码管位码端口

   P2=weima[0];//第1位数码管显示

   wei=1;//关数码管位码端口

   delay(1);//延时

   duan=1;//开数码管段码端口                     

   P0=table[bai];//数码百位显示