【文章內(nèi)容簡介】 活后的正常運(yùn)行。低價實用 PIC配備有OTP(one time programmable)型、EPROM型及FLASH型等多種形式的芯片，其OTP型芯片的價格很低；還提供程序監(jiān)視器（WDT）和程序可分區(qū)保密的保密位等功能；提供了基于Windows 98/NT/2000的、方便易用的、全系列產(chǎn)品開發(fā)工具的大量子程序庫和應(yīng)用實例，使產(chǎn)品開發(fā)更容易、快捷[8]。圖31 PIC16F877A單片機(jī)引腳圖 200ms定時模塊(TMR0) 此模塊主要是為讀取脈沖計數(shù)和判正反轉(zhuǎn)起到一個定時讀取和判斷作用。 TMR0綜述 TMR0是所有PIC單片機(jī)都具有的一個標(biāo)準(zhǔn)定時器資源。針對PIC中檔系列單片機(jī)其基本特點有： A）它是一個8位寬度的定時器/計數(shù)器； B）定時寄存器的當(dāng)前計數(shù)值可讀/寫； C）可以附帶一個8位寬度的預(yù)分頻器； D）可以選擇內(nèi)部指令周期計數(shù)或外部輸入脈沖計數(shù)； E）以遞增方式計數(shù)，當(dāng)計數(shù)值從0xFF溢出變回0x00是產(chǎn)生溢出標(biāo)志，引發(fā)中斷； F）當(dāng)設(shè)為外部脈沖計數(shù)時還可以選擇是上升沿還是下降沿計數(shù)。 與TMR0相關(guān)的控制寄存器OPTION_REG是用于配置定時器TMR0工作方式最重要的寄存器。如圖32所示，此寄存器內(nèi)的數(shù)值在任何時候均可讀/寫，每一個數(shù)據(jù)位的定義如下[9]。R/W1 R/W1 R/W1 R/W1 R/W1 R/W1 R/W1 R/W1RBPUINTEDGT0CST0SEPSAPS2PS1PS0 圖32 OPTION_REG寄存器的數(shù)據(jù)定義我設(shè)計的OPTION_REG寄存器設(shè)為‘00001000’，其定義如下：位7 0=設(shè)定為輸入狀態(tài)的引腳內(nèi)部弱上拉被使能位6 0=RB0/INT下降沿中斷位5 0=內(nèi)部指令周期計數(shù)位4 0=T0CKI脈沖下降沿計數(shù)位3 1=預(yù)分頻器分配給看門狗定時器WDT，此時TMR0的計數(shù)器預(yù)分頻為 1：1位2：0 PS2:PS0:設(shè)定預(yù)分頻器的分頻系數(shù)，000=TMR0分頻比位1：2，WDT 分頻比為1：1如果把預(yù)分頻器分配給了TMR0，則TMR0的預(yù)分頻比至少為1:2；若要讓TMR0按每個指令周期計數(shù)即無需預(yù)分頻，就必須把預(yù)分頻器分配給WDT。注：寄存器中每一個控制位上面所標(biāo)志的R/W1的含義為：R表示此位可讀；W表示此位可寫；1/0/U表示單片機(jī)復(fù)位后的缺省設(shè)定值，若為“U”則表示在復(fù)位時該值不確定。 TMR0中斷TMR0的計數(shù)溢出可以產(chǎn)生中斷，其對應(yīng)的中斷標(biāo)志為T0IF。所有針對TMR0的中斷設(shè)置和處理都在INTCON寄存器中，對應(yīng)的數(shù)據(jù)位定義如圖33所示[9]。 R/W0 R/W0 R/W0 R/W0 R/W0 R/W0 R/W0 R/W0GIEPEIET0IEINTERBIET0IFINTFRBIF位7 位0 圖33 INTCON寄存器的數(shù)據(jù)定義位7 GIE：全局中斷使能控制位 1=允許中斷，但各中斷還有獨立的使能控制位 0=禁止所有中斷，不管各自的中斷是否允許位6 PEIE：外圍功能模塊中斷允許控制位 1=允許外圍功能模塊中斷 0=禁止所有外圍功能模塊中斷位5 T0IE：TMR0中斷使能控制位 1=允許TMR0中斷 0=禁止TMR0中斷位4 INTE：RB0/INT引腳沿跳變中斷允許控位 1=允許RB0/INT引腳中斷 0=禁止RB0/INT引腳中斷位3 RBIE:PORTB引腳狀態(tài)變化中斷使能控制位 1=允許PORTB狀態(tài)變化中斷 0=禁止PORTB狀態(tài)變化中斷位2 T0IF：TMR0中斷標(biāo)志位 1=TMR0計數(shù)溢出發(fā)生中斷，必須用軟件將其清除 0=TMR0沒有溢出中斷位1 INTF：RB0/INT引腳沿跳變中斷標(biāo)志 1=RB0/INT引腳發(fā)生中斷，必須用軟件將其清除 0=沒有發(fā)生RB0/INT引腳中斷位0 RBIF:PORTB引腳狀態(tài)變化中斷標(biāo)志 1=PORTB引腳發(fā)生狀態(tài)變化中斷，必須用軟件將其清除 0=PORTB沒有發(fā)生狀態(tài)變化中斷 設(shè)定TMR0的初始化中斷響應(yīng)org 0x000 ；復(fù)位入口goto main ；跳轉(zhuǎn)到主程序org 0x004 ；中斷入口；... ；保護(hù)現(xiàn)場，略；開始查詢以判別是何種中斷btfss INTCON,T0IE ；測試是否TMR0中斷允許goto Other_Int ；T0IE=0，不可能是TMR0中斷進(jìn)入btfss INTCON,T0IF ；測試是否TMR0發(fā)生中斷goto Other_Int ；非TMR0中斷，判其他中斷標(biāo)志；到此已確認(rèn)為TMR0中斷bcf INTCON，T0IF ；清除T0IF中斷標(biāo)志；... ；執(zhí)行TMR0中斷其他服務(wù)代碼，略goto Int_Exit ；TMR0中斷服務(wù)結(jié)束，退出中斷Other_Int；... ；判別和處理其他中斷，略；中斷退出 Int_Exit；... ；恢復(fù)現(xiàn)場，略retfie ； main banksel OPTION_REG ；選擇bank1movlw b‘00001000’ ；TMR0預(yù)分頻1：1movwf OPTION_REG ；設(shè)置OPTION_REG寄存器banksel INTCON ；選擇bank0clrf INTCON ；先清除INTCON中的所有數(shù)據(jù)位bsf INTCON，T0IE ；只使能TMR0中斷bsf INTCON，GIE ；打開全局中斷Loop ；...goto Loop ；在中斷服務(wù)程序中查詢是否為TMR0中斷時。既查詢T0IE控制位，又查詢了T0IF標(biāo)志位，這并不是多此一舉在浪費(fèi)代碼和執(zhí)行時間。 測量袋滿（RBO/INT） 本節(jié)主要是利用光電傳感器和霍爾傳感器的外觸發(fā)中斷來實現(xiàn)晚出發(fā)中斷，以及利用PIC單片級的PORTB端口的RBO/INT的編程是想檢測的過程。 光電傳感器 光電傳感器實際上是由光源、光學(xué)通路和光電器件組成一定的光路系統(tǒng)，結(jié)合相應(yīng)的測量轉(zhuǎn)換電路而組成的。依被測物與光電器件和光源之間的關(guān)系，光電式傳感器的測量應(yīng)用可分為如圖34所示的四種基本形式。3a）b）c）d）1111222233 圖34 光電式傳感器的測量形式 1被測量 2光電器件 3恒光源1）被測量是光源光源本身是被測物，他發(fā)出的光投射到光電器件上，光電器件的輸出反映了光源的某些物理參數(shù)，如圖31a所示。2）被測量吸收光通量恒定光源發(fā)射的光通量穿過被測物，其中一部分被吸收，剩余的部分投射發(fā)哦光電器件上，吸收量取決于被測物的默寫參數(shù)，如圖31b所示。3）被測量具有反射能力恒定光源發(fā)射的光通量投射到被測物上，由被測物表面反射后在投射到光電器件上如圖31c所示。反射光的強(qiáng)弱取決于被測物表面的性質(zhì)和狀態(tài)。4)被測量遮擋光通量從恒定光源發(fā)射出的光通量在到達(dá)光電器件的途中受到被測物的遮擋，使投射到光電器件上的光通量減弱，光電器件的輸出反映了被測物的尺寸或位置，如圖31d所示。在本次設(shè)計中光電傳感器就是機(jī)構(gòu)的位置觸發(fā)了中斷，起到檢測作用，然后驅(qū)使程序的運(yùn)行控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)作。主要用于新袋放好否的檢測，出糧口全張開否的檢測，袋滿否的檢測，出糧口全光比否的檢測，撐袋電機(jī)到位否的檢測，夾袋到位否的檢測共5個光電傳感器。 霍爾式傳感器霍爾元件的結(jié)構(gòu)很簡單，它由霍爾片、引線和殼體組成，如圖35所示?；魻柶且粋€塊矩形半導(dǎo)體單晶薄片，引出四根引線。1’兩根引線加激勵電壓或電流，稱為激勵電極；2’引線為霍爾輸出引線，稱為霍爾電極。 圖35 霍爾元件外形結(jié)構(gòu)示意圖霍爾式傳感器的應(yīng)用有很幾種，而在本次設(shè)計中主要應(yīng)用的有霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器，圖36是幾種不同結(jié)構(gòu)的霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器。磁性轉(zhuǎn)盤的輸入軸與被測轉(zhuǎn)軸相連，當(dāng)被測轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，磁性轉(zhuǎn)盤隨之轉(zhuǎn)動，固定在磁性轉(zhuǎn)盤附近的霍爾傳感器便可在每一個小磁鐵通過時產(chǎn)生一個相應(yīng)的脈沖，檢測出單位時間的脈沖數(shù)，便可知被測轉(zhuǎn)速。磁性轉(zhuǎn)盤上小磁鐵數(shù)目的多少決定了傳感器測量轉(zhuǎn)速的分辨率。 圖36 幾種不同結(jié)構(gòu)的霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器 1輸入軸 2轉(zhuǎn)盤 3小磁鐵 4霍爾傳感器在本次設(shè)計中霍爾傳感器就是扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的位置觸發(fā)了中斷，起到檢測作用，然后驅(qū)使程序的運(yùn)行控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)作。主要用于扭轉(zhuǎn)到位否的檢測，扎袋結(jié)束否的檢測的兩個霍爾傳感器。 PORTB綜述PORTB在絕大多數(shù)的PIC單片機(jī)上都是8位寬度的雙向I/O端口，其輸入/輸出方向控制有寄存器TRISB負(fù)責(zé)。PORTB的功能比較單一，就是數(shù)字I/O的輸入/輸出。一般只有RB6和RB7這兩個引腳有些功能復(fù)用，它們在芯片編程燒寫和在線調(diào)試（若具備在線調(diào)試功能）時，RB0將作為編程串行時鐘引腳PGC，RB7將作為編程串行數(shù)據(jù)引腳PGD；有些Flash型的芯片其RB3會被復(fù)用成低電壓編程控制PGM。當(dāng)然這種類型的功能復(fù)用是一種特殊模式，它不可能出現(xiàn)在芯片正常獨立工作時。雖然PORTB的功能基本就是普通數(shù)字I/O，但它在這方面還是有其他引腳所不具備的特點。PORTB的每一個引腳在作為輸入時，內(nèi)部都有一個弱上拉電阻可用。所謂弱上拉電阻是指電阻值比較大，一般為幾百千歐，具體阻值只是這么一個大概范圍，不同的芯片此電阻值可能不同。對應(yīng)PORTB端口8個引腳的8個上拉電阻由一個公共的控制位來實現(xiàn)使能或禁止，該控制位是OPTION_REG寄存器的第7位RBPU。當(dāng)RBPU=0時，所有設(shè)成輸入狀態(tài)的引腳內(nèi)部都被加上弱上拉電阻，但弱上拉電阻不會被加到那些設(shè)成輸出模式的引腳；若RBPU=1，所有弱上拉電阻被禁止[10]。 RBO/INT引腳的中斷功能所有中檔以上系列的PIC單片機(jī)，其PORTB的RB0引腳可以作為一個外部中斷信號輸入，可以對輸入信號的上升沿或下降沿跳變產(chǎn)生一個中斷響應(yīng)。要能實現(xiàn)并正確響應(yīng)RBO/INT中斷源，軟件初始化的設(shè)定步驟如下：●設(shè)定RB0/INT引腳為輸入模式，TRISB0=1?！衽渲肙PTION_REG6即INTEDG位：INTEDG=1，RB0/INT引腳輸入信號上升沿產(chǎn)生中斷；INTEDG=0，下降沿中斷。●清除INTCON1INTF=0,確保在有效中斷發(fā)生前中斷標(biāo)志為0。●設(shè)定INTCON4INTE=1，允許RB0/INT中斷響應(yīng)?！裨O(shè)定INTCON7GIE=1，打開總中斷允許使能位。●中斷信號出現(xiàn)后，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，查詢INTF中斷標(biāo)志?！袢鬒NTF=1，則處理RB0/INT中斷，處理完畢后（或處理前）軟件必須清除INTF中斷標(biāo)志位。 RB0/INT引腳中斷初始化Banksel TRISB ；切換到TRISB所在的bank（bank1）Bsf TRISB,0 ；確保RB0為輸入狀態(tài)Bcf OPTION_REG,INTEDG ；選擇下降沿中斷，OPTION_REG也在bank1Bcf OPTION_REG，RBPU ；選擇使用PORTB內(nèi)部弱上拉Banksel INTCON ；切換到INTCON所在的bank（bank0）Clrf INTCON ；INTCON內(nèi)全部數(shù)據(jù)位清0Bsf INTCON，INTE ；允許RB0/INT中斷Bsf INTCON，GIE ；打開全局中斷使能位；... ；其他代碼此引腳也可以讓處于睡眠狀態(tài)的單片機(jī)在有效的跳變沿出現(xiàn)時被喚醒。 外觸發(fā)中斷電路BA1234112v12v