蓝桥杯-单片机基础12——对芯片LM555产生的频率脉冲计数思路

蓝桥杯单片机组备赛指南请查看 ：本专栏第1篇文章

本文章针对蓝桥杯-单片机组比赛开发板所写，代码可直接在比赛开发板上使用。

型号：国信天长4T开发板（绿板），芯片：IAP15F2K61S2

（使用国信天长蓝板也可以完美兼容，与绿板几乎无差别）

1. 代码目的

        通过对LM555芯片的正确应用，将其产生的频率数值显示在数码管上，并可以通过RB3对频率进行调节。数码管不用的位全部熄灭，并在0位显示F指示频率。显示格式：

2. LM555芯片简介

        对LM555芯片可以实现的操作有很多，但是比赛开发板上很少。以下文字内容瞟一眼即可，客观题基本不会遇到

1. 引脚2（TRIG）- 触发：当此引脚的电压降至1/3 VCC时，定时器被触发，开始计时。

2. 引脚3（OUT）- 输出：输出引脚，输出电压可以从0V到接近VCC变化。

3. 引脚4（RESET）- 重置：此引脚用于重置定时器。当这个引脚接收到低于0.7V的电压时，定时器的输出会立即变低，无论计时周期是否完成。

4. 引脚5（CTRL）- 控制电压：控制电压引脚可以用来改变定时器的触发和阈值电平。通常通过一个电位器连接到VCC和GND

5. 引脚6（THR）- 阈值：

   • 当此引脚的电压升至2/3 VCC时，定时周期结束，输出引脚变低。
   • 在振荡器模式下，这个引脚和放电引脚一起控制振荡频率。

6. 引脚7（DISCH）- 放电：

   • 这个引脚连接到一个内部晶体管的集电极，该晶体管可以提供放电路径到GND。
   • 在振荡器应用中，它被用来放电计时电容。

3. 开发板原理图

        我们打开官方的开发板原理图，找到LM555器件：

编程时，用跳线帽连接J3的15和16引脚，理由如下：

        我们只需略微观察，该芯片所有的引脚都被固定了，既没有与锁存器连接，也没有与引脚的连接。因此该芯片在开发板上是一个彻底的硬件电路，没有可编程部分。

        对于NET_SIG端口，与芯片的Q（output，输出端）相连，我们打开原理图文件，按下CTRL+F进行搜索该名称，发现还有另一个器件有该标注：

        在该端口的下方标注为单片机的P34引脚，因此我们可以将输出的频率数值，传入到P34引脚，再通过P34的T0计数器进行读取。因此我们需要用额外的跳线帽连接J3的14和15号引脚。

4. 频率计数原理

编程时，我们采用T0工作在计数模式，计数从P34引脚输入的脉冲个数

        在采用T1工作在定时模式，定时1秒的时长

        在1秒内T0计数的个数，就是LM产生的脉冲频率个数

        当我们在比赛时，不知道P34这个引脚是对应的T0还是T1时，可以直接查看原理图，从而确定哪一个定时计数器是用来进行计数的：

5. 代码参考

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>

sfr AUXR = 0x8e;


unsigned char code duanma [18]=
			{ 0xc0 , 0xf9 , 0xa4 , 0xb0 , 0x99 , 0x92 , 0x82 , 0xf8 , 
				0x80 , 0x90 , 0x88 , 0x80 , 0xc6 , 0xc0 , 0x86 , 0x8e ,
				0xbf , 0x7f };

void select_HC573 ( unsigned char channal )
{
	switch ( channal )
	{
		case 4:
			P2 = ( P2 & 0x1f ) | 0x80;
		break;
		case 5:
			P2 = ( P2 & 0x1f ) | 0xa0;
		break;
		case 6:
			P2 = ( P2 & 0x1f ) | 0xc0;
		break;
		case 7:
			P2 = ( P2 & 0x1f ) | 0xe0;
		break;
	}
}

void state_SMG ( unsigned char pos_SMG , unsigned char value_SMG )
{
	select_HC573 ( 7 );
	P0 = 0xff;
	
	select_HC573 ( 6 );
	P0 = 0x01 << pos_SMG;
	select_HC573 ( 7 );
	P0 = value_SMG;
}

void state_SMG_all ( unsigned char value_SMG )
{
	select_HC573 ( 6 );
	P0 = 0xff;
	select_HC573 ( 7 );
	P0 = value_SMG;
}	

void init_sys ()
{
	select_HC573 ( 4 );
	P0 = 0xff;
	select_HC573 ( 5 );
	P0 = 0x00;	
}

void Delay1ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j;

	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	i = 11;
	j = 190;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

void init_timer(void)		//50毫秒@11.0592MHz
{
	AUXR &= 0xBF;		//定时器时钟12T模式
	TMOD &= 0x00;		//设置定时器模式
	TMOD |= 0x16;		//设置定时器模式
	TL1 = 0x00;		//设置定时初始值
	TH1 = 0x4C;		//设置定时初始值
	TH0 = 0xff;
	TL0 = 0xff;
	TF1 = 0;		//清除TF1标志
	TF0 = 0;

	TR1 = 1;		//定时器1开始计时
	TR0 = 1;
	EA = 1;
	ET1 = 1;
	ET0 = 1;
}

unsigned int count_timer0 = 0;
void timer0_service () interrupt 1
{
	count_timer0++;
}

unsigned int count_fre = 0;
unsigned char count_50ms = 0;
void timer1_service () interrupt 3
{
	count_50ms++;
	TL1 = 0x00;		//设置定时初始值
	TH1 = 0x4C;		//设置定时初始值
	
	if ( count_50ms == 20 )
	{
		count_50ms = 0;
		count_fre = count_timer0;
		count_timer0 = 0;
	}
}

void SMGrunning ()
{
	state_SMG ( 0 , duanma[15] );
	Delay1ms();
	if ( count_fre > 999999 )
	{
		state_SMG ( 1 , duanma[count_fre/1000000%10] );
		Delay1ms();
	}
	if ( count_fre > 99999 )
	{
		state_SMG ( 2 , duanma[count_fre/100000%10] );
		Delay1ms();
	}
	if ( count_fre > 9999 )
	{
		state_SMG ( 3 , duanma[count_fre/10000%10] );
		Delay1ms();
	}
	if ( count_fre > 999 )
	{
		state_SMG ( 4 , duanma[count_fre/1000%10] );
		Delay1ms();
	}
	if ( count_fre > 99 )
	{
		state_SMG ( 5 , duanma[count_fre/100%10] );
		Delay1ms();
	}
	state_SMG ( 6 , duanma[count_fre/10%10] );
	Delay1ms();
	state_SMG ( 7 , duanma[count_fre%10] );
	Delay1ms();
	
	state_SMG_all ( 0xff );
}
	
void main ()
{
	init_sys ();
	init_timer ();
	while ( 1 )
	{
		SMGrunning ();
	}
}