PIC单片机频率计

### PIC单片机频率计知识点解析 #### 一、引言 在电子工程与自动控制领域，频率测量是一项基本而重要的任务。通过准确地测量频率，可以为后续的数据处理、系统设计提供关键的信息。本篇内容将围绕一个具体的示例——使用PIC单片机进行频率测量，来详细探讨其原理及实现方法。 #### 二、核心概念介绍 1. **PIC单片机**：是一种广泛应用于嵌入式系统的微控制器，以其体积小、功耗低等特点受到青睐。 2. **定时器**：是单片机内部的一个重要模块，能够通过计数的方式实现时间测量。 3. **外部中断**：是单片机接收外部信号的一种方式，通常用于响应外部事件的发生。 4. **频率计**：用于测量周期性信号频率的仪器或软件。在此案例中，我们将利用PIC单片机的定时器和外部中断功能来实现频率测量。 #### 三、程序解析 1. **预编译指令定义** - `#include `：包含PIC18系列单片机的标准库文件，以便调用相关的寄存器和函数。 - `#define uchar unsigned char`：宏定义`uchar`为`unsigned char`类型，通常用于节省存储空间。 - `#define uint unsigned int`：宏定义`uint`为`unsigned int`类型，适用于需要较大数值范围的场合。 2. **变量声明** - `uchar Tim = 0;`：定义了一个无符号字符型变量`Tim`，用于记录定时器的计数值。 - `uint FirNum = 0;`：定义了一个无符号整型变量`FirNum`，用于统计每秒内接收到的中断次数，即频率值。 - `uchar Flag1 = 0;`：定义了一个无符号字符型变量`Flag1`，作为标志位，表示是否已经启动了定时器。 - `uchar Flag2 = 0;`：定义了一个无符号字符型变量`Flag2`，作为标志位，表示是否达到了1秒的时间间隔。 3. **定时器初始化** - 函数`TMR0Init()`用于初始化定时器0，设置定时器0为16位模式，并配置初始计数值为`0xD900`（对应10ms）。 - `T0CON = 0x80;`：配置定时器0为16位模式，选择内部时钟源，预分频比为1:4。 - `TMR0IF = 0;`：清除定时器0的中断标志位。 - `TMR0IE = 1;`：使能定时器0的中断。 - `TMR0H = 0xd9; TMR0L = 0x00;`：设置定时器0的初始值，以达到10ms的定时效果。 4. **外部中断初始化** - 函数`Int0Init()`用于初始化外部中断0，设置中断触发方式为下降沿触发。 - `ADCON1 |= 0x0f;`：设置RB0引脚为数字输入模式。 - `TRISB0 = 1;`：配置RB0引脚为输入模式。 - `INTEDG0 = 1;`：设置外部中断0的触发方式为下降沿触发。 - `INT0IF = 0;`：清除外部中断0的中断标志位。 - `PEIE = 1; GIE = 1;`：全局使能外部中断和总中断。 5. **主循环** - 在`main()`函数中，首先调用`Int0Init()`函数初始化外部中断0，然后进入无限循环。 - `if ((INT0IF == 1) && (Flag2 == 0))`：检测到外部中断0被触发且未达到1秒的时间间隔，则执行相应操作。 - `INT0IF = 0;`：清除中断标志位。 - 若`Flag1 == 0`，则启动定时器0并设置`Flag1`为1。 - `FirNum++;`：每接收到一次中断就增加频率计数器`FirNum`的值。 6. **中断服务程序** - 函数`TMR0ISR()`是定时器0的中断服务程序，用于处理定时器溢出事件。 - `Tim++;`：每次中断发生时，增加计数器`Tim`的值。 - `if (Tim == 100)`：当计数器`Tim`的值达到100时（即经过1秒），重置`Tim`并设置`Flag2`为1，表示已达到1秒的时间间隔。 #### 四、总结 本示例展示了如何利用PIC单片机的定时器和外部中断功能来实现简单的频率测量。通过合理设置定时器的初始值以及外部中断的触发条件，可以有效地完成频率测量的任务。此方法不仅适用于实验室环境中的教学演示，还具有一定的实际应用价值，例如在工业自动化控制、传感器数据采集等领域有着广泛的应用前景。