項目7定時器產(chǎn)生PWM控制LED燈亮度項目的主要內(nèi)容和學習目標項目的任務項目涉及的相關知識項目的實施硬件電路程序編制聯(lián)合調(diào)試項目的主要內(nèi)容和學習目標項目的學習目標通過本項目的學習，了解PWM的原理及STC15系列單片機定時器的使用方法項目的任務建立基于STC15F系列單片機的最小系統(tǒng)通過STC15F單片機，采用定時器的方式實現(xiàn)PWM信號的輸出，以調(diào)節(jié)單片機IO口上連接的LED燈的亮度。項目相關知識PWM的原理STC15F系列單片機定時器的使用方法項目相關知識PWM的原理PWM是PulseWidthModulation的縮寫，它的中文名字是脈沖寬度調(diào)制，它利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種有效的技術，其實就是使用數(shù)字信號達到一個模擬信號的效果。PWM電路基本原理依據(jù)：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時其效果相同。這里的沖量指的是窄脈沖的面積慣性的環(huán)節(jié)典型的就是電感負載項目相關知識PWM的原理模擬信號的值可以連續(xù)變化，其時間和幅度的分辨率都沒有限制。9V電池就是一種模擬器件，因為它的輸出電壓并不精確地等于9V，而是隨時間發(fā)生變化，并可取任何實數(shù)值。模擬信號與數(shù)字信號的區(qū)別在于后者的取值通常只能屬于預先確定的可能取值集合之內(nèi)，例如在{0V,?5V}這一集合中取值。模擬電壓和電流可直接用來進行控制，如對收音機的音量進行控制。在簡單的模擬收音機中，音量旋鈕被連接到一個可變電阻。擰動旋鈕時，電阻值變大或變?。涣鹘?jīng)這個電阻的電流也隨之增加或減少，從而改變了驅(qū)動揚聲器的電流值，使音量相應變大或變小。與收音機一樣，模擬電路的輸出與輸入成線性比例。項目相關知識PWM的原理盡管模擬控制看起來可能直觀而簡單，但它并不總是非常經(jīng)濟或可行的。其中一點就是，模擬電路容易隨時間漂移，因而難以調(diào)節(jié)。能夠解決這個問題的精密模擬電路可能非常龐大、笨重(如老式的家庭立體聲設備)和昂貴。模擬電路還有可能嚴重發(fā)熱，其功耗相對于工作元件兩端電壓與電流的乘積成正比。模擬電路還可能對噪聲很敏感，任何擾動或噪聲都肯定會改變電流值的大小項目相關知識PWM的原理脈沖寬度調(diào)制波通常由一列占空比不同的矩形脈沖構(gòu)成，其占空比與信號的瞬時采樣值成比例。項目相關知識PWM的原理脈沖寬度調(diào)制波通常由一列占空比不同的矩形脈沖構(gòu)成，其占空比與信號的瞬時采樣值成比例。項目相關知識PWM的實現(xiàn)方式PWM信號的單片機實現(xiàn)方式通?？梢圆捎脝纹瑱C的定時器來實現(xiàn)。項目相關知識STC15F系列單片機定時器STC15F系列單片機內(nèi)部設置有16位的定時器/計數(shù)器：T0、T1和T2。它們具有計數(shù)和定時2種功能以及4種工作方式，可被編程為16位自動重裝模式、16位不可重裝模式、8位自動重裝模式、不可屏蔽中斷的16位自動重裝模式等不同的工作模式。定時器Tx由8位特殊功能寄存器THx和TLx組成與定時器/計數(shù)器T0和T1相關的特殊功能寄存器有6個，分別是定時器方式寄存器TMOD和定時器控制寄存器TCON，中斷允許寄存器IE和中斷優(yōu)先級控制寄存器IP，輔助寄存器AUXR和外部中斷允許和時鐘輸出寄存器INT_CLKO(AUXR2)項目相關知識STC15F系列單片機定時器的工作原理項目相關知識STC15F系列單片機定時器的工作原理工作方式寄存器TMOD地址B7B6B5B4B3B2B1B0復位值TMOD89HGATEM1M0GATEM1M000000000定時/計數(shù)器1定時/計數(shù)器0M1M0工作方式功能說明定時初值計算00方式0自動重裝初值的16位定時/計數(shù)器(216－X)／f=NTH=X高8位，TL=X低8位01方式116位不可重裝模式定時/計數(shù)器(216－X)／f=NTH=X高8位，TL=X低8位10方式2自動重裝初值的8位定時/計數(shù)器(28－X)／f=N，TH=TL=8位X11方式3不可屏蔽中斷的16位自動重裝定時器（僅T0）(216－X1)／f=N1，TH0=高8位，TL0=低8位項目相關知識STC15F系列單片機定時器的工作原理定時/計數(shù)器控制寄存器TCONTCON的作用是控制定時/計數(shù)器的啟動與停止，記錄定時/計數(shù)器的溢出標志以及外部中斷的控制

地址B7B6B5B4B3B2B1B0復位值TCON88HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT000000000項目相關知識STC15F系列單片機定時器的工作原理輔助寄存器AUXR輔助寄存器AUXR的T0x12、T1x12用于設定T0、T1定時計數(shù)脈沖的分頻系數(shù)地址B7B6B5B4B3B2B1B0復位值AUXR

8EHT0x12T1x12UART_M0x6T2RT2x12EXTRAMS1BRS00000000項目相關知識STC15F系列單片機定時器的初始化程序應完成如下工作對TMOD賦值，以確定T0和Tl的工作方式；對AUXR賦值，確定定時脈沖的分頻系數(shù)，默認為12分頻，與傳統(tǒng)8051單片機兼容；計算初值，并將其寫入TH0、TL0或TH1、TL1；為中斷方式時，則對IE賦值，開放中斷，必要時，還需對IP操作，確定各中斷源的優(yōu)先等級；置位TR0或TR1，啟動T0和Tl開始定時或計數(shù)。硬件電路最小系統(tǒng)+應用電路硬件電路定時器初始化取定時器定時時間為1us，一個PWM周期為1ms，即1000個定時