【文章內(nèi)容簡介】 初值寄存器：預裝用來決定計數(shù)器產(chǎn)生溢出周期的參數(shù)，次參數(shù)決定著定時或者計數(shù)的周期。通常要預算并送入初值寄存器中。 定時 /計數(shù)器的 4 種工作模式，由特殊功能寄存器 TMOD 決定。 模式 0： 13 位定時 /計數(shù)器 圖 33 模式 0 電路圖 在某一個初值的基礎上加 1 計數(shù)，當計數(shù)器計滿為全“ 1”時，再來一個計數(shù)脈沖，就產(chǎn)生一個“溢出中斷信號” TF1=1。 由于低 8 位計數(shù)器中的高 3 位沒有參與工作，故填裝初值時應“避開”此三位。 模式 1： 16 位定時 /計數(shù)器 . . 圖 34 模式 1 電路圖 類同于模式 0。由于兩個計數(shù)器為完整的 8 位，故將計算好的 16 位初值可以直接填裝到 TH、 TL 中。 模式 2： 8 位自動填裝值模式 圖 35 模式 2 電路圖 TL 做計數(shù)器， TH 做初值寄存器，工作前 TL TH1 分別預置相同 的初值。 TL1 計數(shù)時，產(chǎn)生溢出的同時，將 TH1 中的初值自動重裝 TL1。 TL1 繼續(xù)計數(shù)。 8位計數(shù)器的模式，定時或計數(shù)的范圍遠遠小于模式 0和模式 “硬件自動重裝”功能，非常適合進行重復性定時的場合，如產(chǎn)生連續(xù)方波信號等。同時也省去了軟件重裝初值的麻煩。 . . 模式 3：組合擴展模式 (只適應于 T0) 圖 36 模式 3 電路圖 將 T0 和 T1 重新進行“拆分、組合”，將 T0 變?yōu)橛?TH0、 TL0 組成的兩個獨立的 8 位定時 /計數(shù)器。 表 32 不同模式比較 模式 計數(shù)模 最大計數(shù)值 模式 0 13 位 Tmax=8192 模式 1 16 位 Tmax=65536 模式 3 8 位 Tmax=256 定時時長比較，晶振 12M，指令周期 1us 情況 。 表 33 不同模式時間比較 模式 計數(shù)模 M 最大計數(shù)值 Tmax (fosc=12M) 模式 0 13 位 Tmax=8192*1us= 模式 1 16 位 Tmax=65536*1= 模式 3 8 位 Tmax=256*1us= . . T=(MTC)*t 其中 T：定時時間， M：計數(shù)器的模， TC：計數(shù)初值， t：計 數(shù)器計數(shù)脈沖的周期 (t=fosc/12)。 表 34 模式控制寄存器 TMOD GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 GATE 選通門： GATE=0 時，只要 TR=1，計數(shù)器就開始工作； GATE=1 時，只有 INT=TR=“ 1”時，計數(shù)器工作 (用來測量 INT 腳高電平脈沖的寬度 )。 C/T 計數(shù)、定時方式選擇位： CT=1 時，計數(shù)方式， CT=0 時，定時方式。 M0、 M1 模式選擇：確定四種工作模式。 表 35 控制寄存器 TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TF0 定時器 T0 的溢出標志： 計數(shù)器溢出時硬件自動置位，即 TR=1。進入中斷后再由硬件自動清除(TF0=0)。 TR0 計數(shù)器 T0 的控制位： 由軟件設定： TR0=1，計數(shù)器開始工作； TR0=0，計數(shù)器停止計數(shù)。 IE IE0 外部中斷 INT INT0 的請求標志。當單片機檢測到 INT 引腳上有下降沿時， IE=1 申請中斷。進入中斷服務程序時，硬件自動清除 IE 標志。 IT IT0 外部中斷觸發(fā)類型控制： IT=1 時，中斷信號的下降沿觸發(fā) IE 標志； IT=0 時，外部中斷信號的低電平觸發(fā) IE 標志。 . . 時鐘控制模塊 時鐘控制模塊采用的是 DS1302。圖 33 為 DS1302 的引腳排列 。 其中 VCC1為 主 電源， VCC2 為 后備 電源 。若是 主電源 VCC1 斷電 的情況下， 由于 VCC2的存在，所以時鐘仍然未能可以正常運行 。 DS1302 的供電選擇是 由 VCC1 或VCC2 兩者中 電壓 較大者供電。 若 VCC2 小于 VCC1 時， 將 由 VCC1 給 DS1302供電 ；若 VCC2 大于 VCC1＋ 時， VCC2 將 給 DS1302 供電 。 X1 和 X2 為振蕩源，外接 。 RST 是復位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。 圖 37 DS1302 的引腳排列 當 RST 為 低 電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對 DS1302 進行操作。如果在傳送過程中 RST 置為 高 電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運行時，在 VCC≥， RST 必須保持低電平。只有在 SCLK 為低電平時，才能將 RST 置為高電平。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )， SCLK始終是輸入端 。各管腳的名稱及功能如表 32 所示。 . . 表 36 DS1302 管腳功能 引腳號 引腳名稱 功能 1 VCC2 主電源 2， 3 X1， X2 震蕩源，外接 晶振 4 GND 接地線 5 RST 復位 /片選線 6 I/O 串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出端 (雙向 ) 7 SCLK 串行數(shù)據(jù)輸入端 8 VCC1 后備電源 DS1302 性能特性有： 實時時鐘功能，可對秒、分、時、日、周、月以及帶閏年補償?shù)哪赀M行計數(shù)； 用于高速數(shù)據(jù)暫存的 31 8 位； 最少引腳的串行 I/O； ～ 電壓工作范圍； 時耗電小于 300nA； 用于時鐘或 RAM 數(shù)據(jù)讀 /寫的單字節(jié)或多字節(jié) (脈沖方式 )數(shù)據(jù)傳送方式； 可選的慢速充電 (至 Vcc1)的能力 圖 34 為 DS1302 為芯片的時鐘電路圖。 . . Y132 76 8H z116A10 K116A10 K116A10 KX12X23VCC21GND4R S T5IO6S C L K7VCC18D S 1 30 2+5B A T T E R Y+ 5V 圖 38 DS1302 時鐘電路圖 顯示模塊 顯示采用七段共陽極 LED 顯示器，內(nèi)含 8 個發(fā)光二級管。引腳如圖 35所示。 a， b， c， d， e， f， g， dp 稱為 LED 的段，公共端 稱為 LED 的位。從管腳 a~dp 輸入不同的 8 為二進制數(shù)，可以顯示不同的數(shù)字或字符。根據(jù) 端的連接情況偶共陰極和共陽極兩種。本電路采用共陽極接法。當某發(fā)光二級管陰極為低電平時，相應的發(fā)光二極管點亮。 在顯示中采用動態(tài)顯示驅(qū)動。 在輪流顯示 的 過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間 約 為 1～ 2ms， 利用人的視覺暫留現(xiàn)象，可以使人看到多個數(shù)碼管同時顯示。在編程時，則要輸出相應的段選信號和位選信號。段選信號選中其中的某一個數(shù)碼管，然后輸出段碼，使該數(shù)碼管輸出想要顯示的內(nèi)容 。延時一段時間后，再選中另一個數(shù)碼管，以此遞推。因為交替速度快，所以可以同時看到一組數(shù)據(jù)。 . . 圖 39 數(shù)碼管引腳 如圖 36 所示，采用動態(tài)掃描顯示。由 8 個數(shù)碼管組成顯示器，通過 74HC573八位鎖存器進行段鎖存和位鎖存。 abfcgde1234567abcdefg8dpdp0comabfcgde1234567abcdefg8dpdp0comabfcgdeabcdefgdpdp0comabfcgdeabcdefgdpdp0comabfcgdeabcdefgdpdp0comabfcgdeabcdefgdpdp0comabfcgdeabcdefgdpdp0comabfcgdeabcdefgdpdp0com21Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8QC1D2D3D4D5D6D7D8D7 4 H C 5 7 321Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8QC1D2D3D4D5D6D7D8D7 4 H C 5 7 3 圖 310 LED 數(shù)碼管顯示電路 紅外遙控模塊 常用的紅外發(fā)光二極管其外形和發(fā)光二級管 LED 相似發(fā)出紅外光。管壓降約為 ，工作電流一般小于 20mA。為了適應不同的工作電壓，回路中常常串有限流電阻。 . . 發(fā)射紅外線去控制相應的受控裝置時，其控制的距離與發(fā)射功率 成正比。為了增加紅外線的控制距離，紅外發(fā)光二級管工作于脈沖狀態(tài)。常見的發(fā)光二極，其功率分為小功率 (1mW10mW)、中功率 (20mW50mW)和大功率(5mW100mW)三大類。要使紅外發(fā)光二級管產(chǎn)生調(diào)制光，只需在驅(qū)動管上加上一定頻率的脈沖電壓。 紅外一體化接收頭內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測二極管，輸入電路，傳輸阻抗放大器，限幅器，自動增益控制電路，比較器，施密特觸發(fā)器等。 紅外監(jiān)測二極管是用于檢測有無紅外信號，然后把接收到的光信號的交流分量送到內(nèi)部傳輸阻抗放大器轉(zhuǎn)換成電壓信號輸入到自動控制放大器。 限幅器的 目的就是用于限定過大的脈沖，確保電路的安全以及信號的可信度。 帶通濾波器完成選頻的功能，將信號頻率在 38KHz的信號選出來，改善信噪比。 在比較器中主要是完成提高抗干擾性的作用。 施密特觸發(fā)器將信號進行整形，形成方波信號，輸入進單片機。 紅外遙控編碼方式： ① 載波波形 使用 455KHz 晶體，經(jīng)內(nèi)部分頻電路，信號被調(diào)制在 ，占空比為 3 分之 1。調(diào)制頻率 (晶振使用 455KHz時 )fCAR = 1/Tc = fOSC/12 ≈ 38KHz，fOSC 是晶振頻率 ， 占空比 = T1/Tc = 1/3 。 圖 311 載波波形 . . ② 數(shù)據(jù)格式 . 數(shù)據(jù)格式包括了 起始 碼、用戶碼、數(shù)據(jù)碼和數(shù)據(jù)碼反碼，編碼 共 占 32 位。數(shù)據(jù)反碼是數(shù)據(jù)碼反相后的編碼，編碼時可用于對數(shù)據(jù)的糾錯。注意：第二段中的 用戶碼也可以在遙控應用電路中被設置成第一段用戶碼的反碼。 圖 312 編碼數(shù)據(jù)格式 圖 313 使用 455KHz 晶振時各代碼所占的時間 ③ 位定義 圖 314 位定義 用戶碼或數(shù)據(jù)碼中的每一個位可以是位 “ 1” ，也可以是位 “ 0” 。區(qū)分 “ 0”和 “ 1” 是利用脈沖的時間間隔來 進行 區(qū)分 的 ，這種編 碼方式稱為脈沖位置調(diào)制方式，英文簡寫 PPM。 ④解碼原理 . . 用程序去分析位 “ 0” 和位 “ 1” 。位 “ 0” 和位 “ 1” 所不同之處就是在高電平脈沖后的低電平脈寬不一樣，位 0 約為 528us，位 1 約為 1584us。這里需 要注意的是， 圖 310 上的波形是指遙控芯片輸出的波形，而一般的接收頭在接到信號時是輸出低電平的，也就是說接收頭輸出的波形正好和遙控芯片輸出的相反。圖 311 就是其中一段引導碼和自定義碼發(fā)射端和接收端的波形，其中自定義碼的值為 02H。在接收端位 “ 1” 的高電平寬度約為 1584us，位 “ 0” 約為 528us。 程序上可以 通過這種方法 判斷一個位的值：在位開始時接收頭的引腳是低電平，等待低電結(jié)束，高電平開始后，延時 750us，讀引腳的電平，高電平為位 “ 1” ，低電平為位 “ 0”。 如果當前位是 “ 0” 時 ， 先前延時 750us， 這時已到了下一位的低電平上，可以讀下一個位了 ； 如果當前位是 “ 1” 時先前延時750us，而 這時還沒有結(jié)束位 “ 1” 的高電平， 此 時要 繼續(xù) 等待下一個位的低電平才可以開始讀下一位，循環(huán) 8 次就可以讀完一個碼。這種判斷位的方法同樣可以用在 uPD612 TC9012 等位定義為 PPM 方式的芯片解碼中。還 有很多的其它的方法可以達到同樣的效果 ： 如觸發(fā)中斷后再使用定時中斷進行數(shù)據(jù)的采集，無論使用何種方法都要按位定義的規(guī)則來進行程序的編寫，如果采集的數(shù)據(jù)無法準確判斷每一個位，那么解碼將不會有正確的結(jié)果。 圖 315 解碼示意圖 紅外接收模塊采用紅外一體化接收頭 IR1308 器件。紅外接收頭的工作原理為：紅外監(jiān)測二極管將檢測到的紅外光信號轉(zhuǎn)換為微弱的電信號，此信號經(jīng)傳. . 輸阻抗放大器轉(zhuǎn)換成電壓信號，輸入電路。然后在自動增益控制放