基于MCU單片機在蜂鳴器系統中的應用設計
加入技術交流群
初學者在編寫單片機程序時經常會用到延時函數，但是當系統逐步復雜以后(沒有復雜到使用操作系統)延時會因為延時降低MCU的利用率，更嚴重的會影響系統中的“并行”操作例如一個既有按鍵又有蜂鳴器的系統中，如果要求按下按鍵發出不同的聲音，每次發聲時間在1秒-2秒之間， 如果用延時來做代碼很簡單：
本文引用地址：http://www.104case.com/article/201810/392618.htm
//蜂鳴器發出“嗶-嗶-嗶”聲音時間約1s
void BeepFuction(void)
{
unsigned char i;
for(i=0;i《3;i=++)
{
BeepEn(); //開啟蜂鳴器
Delayms(220);//延時220ms
BeepDis();//關閉蜂鳴器
Delayms(110);//延時110ms
}
}
當這段代碼執行時MCU不可能同時處理按鍵檢查程序因為它大部分時間在執行Delayms()函數中的nop指令，這樣就不可能去執行檢查按鍵了(不使用中斷時)，如果把程序改成流程形式的寫法則結果會大為不同，下面先介紹一下基本原理。
我們都知道一般的定時器為16位或8位循環計數，例如對于16位的計數器當計數器數值從0增加到65535時再加一就會回到0那么我們來比較下面兩種情況(不考慮計數器在記錄當前時刻T后再次回到或超過T這種情況我暫且稱它為“壓圈”)：
情況1：
T1時刻計數器數值為300
T2時刻計數器數值為400
則T1時刻到T2為100個計數單位。
這段時間差也為100個計數單位。
情況2：
T1時刻計數器數值為65535
T2時刻計數器數值為99
則T1到T2 可以算出為65535到0的1個計數單位再加上 0到99的99個計數單位總共為100個計數單位。
所以時間差還是100個計數單位。
在C語言中如果使用兩個無符號數作減法會得到如下結果：99-65535=100，這個很好理解就和10進制的借位一樣只不過借位后不用管高位了也就相當于99+65536-65535結果是100了，當然這些前提條件都是計數器不會出現“壓圈”。
有了上面對定時器的了解就可以從新寫這個Beep函數了
//蜂鳴器發出“嗶-嗶-嗶”聲音時間約1s
bit BeepFlag = 0;//蜂鳴流程忙標志位
bit BeepCtrl = 0;//蜂鳴器流程控制標志位
void BeepProc(void)
{
staTIc unsigned int BeepTImer;
staTIc unsigned char BeepStatus = 0;
staTIc unsigned char i;
switch(BeepStatus)
{
case 0://
if(BeepCtrl)
{
i = 3;//蜂鳴次數
BeepFlag = 1;//置位忙標志位
BeepCtrl = 0;//清除控制標志位
BeepTimer = TIMER;//這里TIMER為系統定時器計數時鐘為1ms
BeepEn(); //開啟蜂鳴器
BeepStatus = 1;//進入下一個狀態
}
break;
case 1://蜂鳴狀態
if(TIMER-BeepTimer》220)//220ms
{
BeepDis(); //關閉蜂鳴器
BeepTimer = TIMER;//記錄時刻
BeepStatus = 2;//進入下一個狀態
}
break;
case 2://停止蜂鳴狀態
if(TIMER-BeepTimer》110)//110ms
{
if(i!=0)
{
i--;
BeepTimer = TIMER;//記錄時刻
BeepEn(); //開啟蜂鳴器
BeepStatus = 2;//回到蜂鳴狀態
}
else
{
BeepStatus = 0;//回到初始狀態
BeepFlag = 0;//清除忙標志位
}
}
break;
default：
BeepFlag = 0;//清除忙標志位
BeepStatus = 0;//回到初始狀態
break;
}
}
用這樣的方法實現的蜂鳴程序在使用時也有不同的地方，因為使用的switch狀態所有在主循環中要一直調用：
void main()
{
SystemInitial();//系統初始化
。..。..。..。..。..
//主循環
while(1)
{
Fun1Proc();//功能1流程
Fun2Proc();//功能2流程
。..。
BeepProc();//蜂鳴流程
。..。
}
}
在別的函數中需要使蜂鳴器工作時只需要下面代碼即可：
if(!BeepFlag)//檢查是否忙
BeepCtrl = 1;//啟動蜂鳴器
用這種方法能充分利用MCU，在蜂鳴器發聲或發聲間隔的等待時間MCU可以處理別的函數，但是還要有幾點需要注意
第一，主循環while(1)的循環周期最好小于定時器計數時鐘周期
第二，主循環中盡量不要使用硬延時Delayms
第三，代碼中如果存在多個地方需要控制一個流程時一定要先讀取標志位再控制
評論