用51单片机设计一个系统,对输入的占空比10%-90%,频率为20-2KHZ可调的矩形信号进行测量并且显示,请帮我写出程序

时间: 2023-12-03 08:43:32 浏览: 43
以下是基于51单片机的程序设计,可实现对输入占空比为10%-90%,频率为20-2KHZ可调的矩形信号的测量和显示: ``` #include <reg52.h> #include <intrins.h> #define uint unsigned int #define uchar unsigned char // 时钟频率 #define FOSC 11059200L // 定义LCD1602引脚连接 sbit RS = P2^0; sbit EN = P2^1; sbit RW = P2^2; #define LCD1602_DATAPINS P0 // 定义计数器引脚连接 sbit COUNTER_IN = P3^2; sbit COUNTER_OUT = P3^3; // 定义计数器定时器 uchar high_count, low_count; // 定义计数器输出频率和占空比 uint freq, duty; // 函数声明 void delay(uint ms); void init_timer0(); void init_counter(); void display_lcd(uint freq, uint duty); void main() { // 初始化定时器0 init_timer0(); // 初始化计数器 init_counter(); // 初始化LCD1602 RS = 0; RW = 0; EN = 0; LCD1602_DATAPINS = 0xff; delay(15); LCD1602_DATAPINS = 0x30; EN = 1; delay(5); EN = 0; delay(5); LCD1602_DATAPINS = 0x30; EN = 1; delay(5); EN = 0; delay(5); LCD1602_DATAPINS = 0x30; EN = 1; delay(5); EN = 0; delay(5); LCD1602_DATAPINS = 0x38; EN = 1; delay(5); EN = 0; delay(5); LCD1602_DATAPINS = 0x08; EN = 1; delay(5); EN = 0; delay(5); LCD1602_DATAPINS = 0x01; EN = 1; delay(5); EN = 0; delay(5); LCD1602_DATAPINS = 0x06; EN = 1; delay(5); EN = 0; delay(5); LCD1602_DATAPINS = 0x0c; EN = 1; delay(5); EN = 0; while (1) { // 等待计数器输出一个完整的周期 while (COUNTER_OUT == 0); while (COUNTER_OUT == 1); // 计算频率和占空比 freq = FOSC / 12 / (high_count * 256 + low_count); duty = high_count * 100 / (high_count + low_count); // 显示频率和占空比 display_lcd(freq, duty); } } // 延时函数 void delay(uint ms) { uchar i, j; while (ms--) { for (i = 0; i < 20; i++) for (j = 0; j < 110; j++); } } // 初始化定时器0 void init_timer0() { TMOD &= 0xf0; TMOD |= 0x01; TH0 = (65536 - FOSC / 12 / 1000) / 256; TL0 = (65536 - FOSC / 12 / 1000) % 256; TR0 = 1; ET0 = 1; EA = 1; } // 定时器0中断服务程序 void timer0_isr() interrupt 1 { high_count = 0; low_count = 0; } // 初始化计数器 void init_counter() { COUNTER_IN = 1; COUNTER_OUT = 1; } // 显示LCD1602 void display_lcd(uint freq, uint duty) { uchar str[16]; sprintf(str, "Freq:%6dHz", freq); RS = 0; RW = 0; LCD1602_DATAPINS = 0x80; EN = 1; delay(5); EN = 0; delay(5); for (uchar i = 0; i < 12; i++) { LCD1602_DATAPINS = str[i]; RS = 1; RW = 0; EN = 1; delay(5); EN = 0; delay(5); } sprintf(str, "Duty:%5d%%", duty); RS = 0; RW = 0; LCD1602_DATAPINS = 0xc0; EN = 1; delay(5); EN = 0; delay(5); for (uchar i = 0; i < 12; i++) { LCD1602_DATAPINS = str[i]; RS = 1; RW = 0; EN = 1; delay(5); EN = 0; delay(5); } } ``` 程序主要分为三部分: 1. 初始化定时器0:使用定时器0作为计数器的计时基准,设置定时器0为工作方式1,即16位定时器模式,并设置定时器0的重载值,使其每1ms产生一次中断。 2. 初始化计数器:将计数器的输入和输出引脚设置为高电平,并等待输入信号触发计数器。 3. 测量并显示:等待计数器输出完整的一个周期后,计算输入信号的频率和占空比,并将结果显示在LCD1602上。其中,计算频率的公式为:F = FOSC / 12 / (高8位计数器值 * 256 + 低8位计数器值),计算占空比的公式为:D = 高8位计数器值 * 100 / (高8位计数器值 + 低8位计数器值)。 请注意,由于51单片机的时钟频率为11.0592MHz,因此在计算频率和占空比时需要将其作为参考频率。另外,本程序使用的LCD1602驱动程序需要根据具体的硬件连接进行修改,以确保正确的显示效果。

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