Molti dei file applicazioni microcontrollore richiedono il conteggio di eventi esterni come la frequenza dei treni di impulsi e la generazione di ritardi interni precisi tra le azioni del computer. Entrambe queste attività possono essere implementate mediante tecniche software, ma i cicli software per il conteggio e il tempo non daranno il risultato esatto, piuttosto non vengono eseguite funzioni più importanti. Per evitare questi problemi, i timer e i contatori nei microcontrollori sono opzioni migliori per applicazioni semplici ea basso costo. Questi timer e contatori vengono utilizzati come file interrompe nel microcontrollore 8051 .

Sono presenti due timer e contatori a 16 bit in formato Microcontrollore 8051 : timer 0 e timer 1. Entrambi i timer sono costituiti da un registro a 16 bit in cui il byte inferiore è memorizzato in TL e il byte superiore è memorizzato in TH. Il timer può essere utilizzato come contatore e per operazioni di temporizzazione che dipendono dalla sorgente degli impulsi di clock dei contatori.

Timer e contatori

I contatori e i timer nel microcontrollore 8051 contengono due registri di funzioni speciali: TMOD (registro modalità timer) e TCON (registro controllo timer), che vengono utilizzati per l'attivazione e la configurazione timer e contatori .

Controllo della modalità timer (TMOD): TMOD è un registro a 8 bit utilizzato per selezionare il timer o il contatore e la modalità dei timer. I 4 bit inferiori sono usati per il funzionamento di controllo del timer 0 o counter0, mentre i 4 bit rimanenti sono usati per il funzionamento di controllo del timer1 o counter1. Questo registro è presente nel registro SFR, l'indirizzo per il registro SFR è 89 °.

Controllo della modalità timer (TMOD)

Cancello: Se il bit di gate è impostato a '0', possiamo avviare e arrestare il timer 'software' allo stesso modo. Se il gate è impostato su '1', possiamo eseguire il timer hardware.

C / T: Se il bit C / T è '1', agisce come una modalità contatore, e in modo simile quando è impostato C +
= / T bit è '0' e funge da modalità timer.

“lampeggiatore a led con un transistor ”

Bit di selezione della modalità: M1 e M0 sono bit di selezione della modalità, utilizzati per selezionare le operazioni del timer. Ci sono quattro modalità per azionare i timer.

Modalità 0: Questa è una modalità a 13 bit che significa che l'operazione del timer viene completata con impulsi '8192'.

Modalità 1: Questa è una modalità a 16 bit, il che significa che l'operazione del timer viene completata con gli impulsi di clock massimi che '65535'.

Modalità 2: Questa modalità è una modalità di ricarica automatica a 8 bit, il che significa che l'operazione del timer viene completata con solo '256' impulsi di clock.

Modalità 3: Questa modalità è una modalità split-timer, il che significa che i valori di caricamento in T0 e avvia automaticamente il T1.

Bit di selezione della modalità

Selezione modalità Valori di timer e contatore nell'8051

Valori di selezione della modalità di timer e contatori

Registro di controllo del timer (TCON): TCON è un altro registro utilizzato per controllare le operazioni del contatore e dei timer nei microcontrollori. È un registro a 8 bit in cui quattro bit superiori sono responsabili dei timer e dei contatori e i bit inferiori sono responsabili degli interrupt.

Registro di controllo del timer (TCON)

TF1: TF1 sta per bit flag 'timer1'. Ogni volta che si calcola il ritardo nel timer1, TH1 e TL1 raggiungono automaticamente il valore massimo che è “FFFF”.

EX: while (TF1 == 1)

Ogni volta che TF1 = 1, azzera il bit flag e ferma il timer.

TR1: TR1 sta per timer1 start o stop bit. L'avvio del timer può avvenire tramite istruzioni software o metodo hardware.

EX: gate = 0 (avvia timer 1 tramite istruzione software)
TR1 = 1 (Avvia timer)

TF0: TF0 sta per bit di flag 'timer0'. Ogni volta che si calcola il ritardo nel timer1, TH0 e TL0 raggiungono automaticamente un valore massimo che è 'FFFF'.

EX: while (TF0 == 1)
Ogni volta che TF0 = 1, azzera il bit flag e ferma il timer.

TR0: TR0 sta per bit di avvio o arresto 'timer0', l'avvio del timer può avvenire tramite istruzioni software o metodi hardware.

EX: gate = 0 (avvia timer 1 tramite istruzione software)
TR0 = 1 (Avvia timer)

Calcoli del ritardo temporale per il microcontrollore 8051

Il microcontrollore 8051 funziona con una frequenza di 11,0592 MHz.

Frequenza 11,0592 MHz = 12 impulsi

1 impulso di clock = 11,0592 MHz / 12

F = 0,921 MHz

Ritardo di tempo = 1 / F

T = 1 / 0,92 MHz

T = 1.080506 us (per ciclo '1')

1000us = 1MS

1000 ms = 1 sec

Procedura per calcolare il programma di ritardo

1. Per prima cosa dobbiamo caricare il valore del registro TMOD per 'Timer0' e 'Timer1' in diverse modalità. Ad esempio, se vogliamo far funzionare il timer1 in modalità1, deve essere configurato come “TMOD = 0x10”.

2. Ogni volta che azioniamo il timer in modalità 1, il timer prende gli impulsi massimi di 65535. Quindi gli impulsi di ritardo calcolati devono essere sottratti dagli impulsi massimi e successivamente convertiti in valore esadecimale. Questo valore deve essere caricato nel timer1 bit superiore e bit inferiore. Questa operazione del timer è programmata utilizzando C incorporato in un microcontrollore .

Esempio: ritardo di 500us

500us / 1.080806us

461pulses

P = 65535-461

P = 65074

65074 convettato da esadecimale = FE32

TH1 = 0xFE

TL1 = 0x32

3. Avvia il timer1 'TR1 = 1'

4. Monitorare il bit di flag 'while (TF1 == 1)'

5. Cancella il bit flag 'TF1 = 0'

6. Aggancia il timer 'TR1 = 0'

Programmi di esempio:

Programma- 1

Programma- 2

Programma- 3

Contatori in 8051

Possiamo usare un contatore mantenendo alto il bit C / T, cioè '1' logico nel registro TMOD. Per una migliore comprensione, abbiamo fornito un programma che utilizza il timer 1 come contatore. Qui i LED sono collegati alla 8051 Porta 2, e lo switch al pin P3.5 del timer1 e quindi, se viene premuto, il valore verrà conteggiato. Altrimenti, un sensore collegato esternamente a questo pin del contatore come ingresso esegue questa operazione di conteggio.

Counter Program

Applicazioni di temporizzatori e contatori nell'8051

Contatore digitale con 8051

Il contatore digitale con 8051 si ottiene programmando il microcontrollore come discusso sopra e collegando ad esso un sistema di sensori. Questo contatore di oggetti utilizza un sensore IR che rileva l'ostacolo vicino ad esso e abilita anche il pin del microcontrollore 06. Quando un oggetto passa attraverso i sensori, il microcontrollore riceve un segnale di interruzione dai sensori IR e incrementa il conteggio visualizzato nel display a 7 segmenti.

Contatore digitale con 8051

Circuito di ritardo temporale Utilizzo del microcontrollore 8051

La figura seguente mostra come è possibile implementare il funzionamento del timer per accendere i LED in modo efficace. L'operazione di ritardo temporale per la serie di LED è programmata in un microcontrollore nel modo discusso sopra. Qui, una serie di LED è collegata alla porta 2 con un sistema di alimentazione comune. Quando questo circuito viene attivato in base al ritardo programma nel microcontrollore opportunamente, questi LED si accendono.

Circuito di ritardo

Si tratta del timer e dei contatori del microcontrollore 8051 con circuiti di programmazione e applicazione di base. Ci auguriamo che le informazioni di questo articolo possano averti fornito dati sufficienti per comprendere meglio il concetto. Inoltre, per qualsiasi dubbio tecnico sulla programmazione dell'8051 e dei suoi circuiti, potete contattarci commentando di seguito.

Crediti fotografici: