概述
中斷系統(tǒng)的設(shè)置，是為了讓CPU能對外界緊急事件進(jìn)行實時處理
中斷的過程是，當(dāng)中斷請求源發(fā)出中斷請求時，CPU響應(yīng)中斷后，CPU先暫停當(dāng)時正在執(zhí)行的主程序，轉(zhuǎn)而去處理中斷服務(wù)程序，處理完后繼續(xù)原來的工作
微型機(jī)一般允許多個中斷源，當(dāng)幾個中斷源同時發(fā)出中斷時，CPU先響應(yīng)最高優(yōu)先級的中斷
中斷嵌套：CPU在處理中斷時，外界產(chǎn)生了更高優(yōu)先級的中斷，CPU暫停當(dāng)前中斷，處理了更高優(yōu)先級的中斷后，在回來處理之前的中斷，具有中斷嵌套功能的系統(tǒng)叫多級中斷系統(tǒng)，不具有的叫單級中斷系統(tǒng)
如何使用中斷
此52單片機(jī)一般有8個中斷請求源，分別對應(yīng)8個中斷查詢次序號(中斷號)，這些中斷被硬件所調(diào)用，通過編寫中斷查詢次序號的中斷服務(wù)程序，就可以讓CPU在響應(yīng)中斷時，執(zhí)行具體的功能代碼；4個外部中斷INT0,INT1,INT2,INT3，3個定時器中斷，定時器0中斷，定時器1中斷，定時器3中斷，1個串口中斷。
每一個中斷源都可用軟件獨立地控制為允許中斷或關(guān)閉中斷，每一個中斷源的中斷優(yōu)先級均可用軟件設(shè)置
中斷相關(guān)寄存器
中斷相關(guān)的寄存器有：中斷請求標(biāo)志寄存器TCON和SCON，中斷允許寄存器IE，中斷優(yōu)先級寄存器IP
TCON寄存器中IE0和IE1位是外部中斷請求0和1的中斷請求標(biāo)志位，IT0和IT1位用于選擇外部中斷請求是負(fù)跳變觸發(fā)，還是電平觸發(fā)，IT置0為電平觸發(fā)，即當(dāng)加到INT上的外部中斷請求輸入信號為低電平時，將IE位置1，發(fā)出中斷，CPU介入后，硬件將IE置0
IE寄存器對中斷的允許和禁止實現(xiàn)兩級控制，可位尋址，總的中斷開關(guān)位EA(IE^7)，EA置0，所有中斷都無效，EA置1，中斷源是否運行還要由低位的中斷請求允許控制位的狀態(tài)決定，置1對應(yīng)中斷源中斷允許，置0中斷無效，其他位ET0到ET2控制定時器0到2的溢出中斷，ES控制串口，EX0到EX1控制外部中斷0到1
中斷開關(guān)如圖
IP寄存器用于配置中斷請求源的優(yōu)先級，不同位配置不同中斷請求源
優(yōu)先級相同的多個中斷，CPU的響應(yīng)次序按照中斷查詢次序號來響應(yīng)，0為最先，7為最低
中斷請求源順序如圖
案例一：定時器中斷控制閃燈
#include "reg52.h"
sbit ledblue =P3^7;
sbit ledyellow =P3^6;
void delay1000(){
int cnt=0;
TR0=1;
while(1){
if(TF0==1){
cnt++;
TF0=0; //定時器0爆表不中斷，那么手動將TF0位置0
TL0=0x00;
TH0=0xDC;
}
if(cnt==100)break;
}
TR0=0;
}
void ClockInit(){
TMOD&=0x00;
TMOD|=0x11;
TL0=0x00;
TH0=0xDC;
TL1=0x00;
TH1=0xDC;
}
void main(){
ledblue=1;
ledyellow=0;
ClockInit();
EA=1;
ET1=1;
TR1=1;
while(1){
ledblue=!ledblue;
delay1000();
}
}
void Lightyellow() interrupt 3 //定時器1每10ms爆表一次，爆表時TF1位置1,進(jìn)入中斷,TF1位自動置0，然后將cnt++,加到50次，即0.5s后，黃燈電平翻轉(zhuǎn)
{ static int cnt=0;
cnt++;
TL1=0x00;
TH1=0xDC;
if(cnt==50){
ledyellow=!ledyellow;
cnt=0;
}
}案例二：定時器中斷控制SG90舵機(jī)切換角度轉(zhuǎn)動
SG90舵機(jī)
SG90舵機(jī)需要的控制信號與一般的電平信號不同，他需要的控制信號是PWM信號，即占空比不同的方波信號
舵機(jī)接線為紅線VCC，黑線GND，黃線PWM信號接收
SG90舵機(jī)有兩個規(guī)格，180°類型的360°類型，對應(yīng)PWM波的控制情況如圖
180°版本 占空比越高，轉(zhuǎn)動的角度越大，但是轉(zhuǎn)動角度有些誤差，需要微調(diào)，高電平時間大概90°要1570us，180°要2570us，2720us為最大角度(略微大于180°)，220us為最小角度(略微小于0°)；超過2730us，先轉(zhuǎn)動到最大角度，然后按超出量多少，轉(zhuǎn)動速度就是多少的轉(zhuǎn)動速度轉(zhuǎn)動一小會，然后再快速轉(zhuǎn)動回最大角度，如此循環(huán)，小于220us同理，
360°版本
0到2.5%占空比，維持最快順時針轉(zhuǎn)速不變；2.5%到7.5%占空比，占空比越高，順時針轉(zhuǎn)速越慢；7.5%完全暫停；7.5%到12.5%占空比，占空比越高，逆時針轉(zhuǎn)速越快；12.5%占空比往上，維持最快逆時針轉(zhuǎn)速不變
SG90舵機(jī)還分為數(shù)字電機(jī)和模擬電機(jī)，數(shù)字電機(jī)，給一次PWM信號就能轉(zhuǎn)動，模擬電機(jī)需要在一段時間內(nèi)持續(xù)給PWM信號才能轉(zhuǎn)動
我們采用的是180類型的模擬信號SG90舵機(jī)
注意：一般信號周期是固定的，對于控制不同儀器，可能信號周期會有所變化；而對于相應(yīng)信號周期占空比可以變化，用來控制程度
什么是PWM
PWM是脈沖寬度調(diào)制，通過對一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，通過調(diào)節(jié)占空比，等效出需要的模擬信號波形，相當(dāng)于用調(diào)節(jié)高低電平的時間長度來等效模擬信號，PWM給出的信號仍然是數(shù)字的，簡而言之，PWM是一種對模擬信號電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法，比如1s內(nèi)給持續(xù)5v的電壓信號，占空比60%，相當(dāng)于是1s內(nèi)給持續(xù)3v的電壓信號，占空比20%，相當(dāng)于1s內(nèi)給持續(xù)1v的電壓信號
PWM波有兩個決定條件，一個是信號周期，另一個是占空比
信號周期：PWM波是由周期的占空比信號組成，信號周期就是一個占空比信號所占的時間長度
占空比：一個信號周期內(nèi)，信號處于高電平狀態(tài)的時間占整個周期的時間，比如方波的占空比就是50%
占空比不同，表示的模擬信號不同，輸出的電壓就不同，對應(yīng)的舵機(jī)旋轉(zhuǎn)角度就不同
PWM信號可以通過C52自帶的硬件產(chǎn)生，也可以通過IO口軟件模擬產(chǎn)生，精準(zhǔn)度略差
如何控制舵機(jī)
PWM波的頻率不能太高，一般50hz，即信號周期0.02s，信號周期用定時器來控制
頻率高的話，周期就小，固定時間內(nèi)接收到的信號數(shù)量就越多，頻率低的話，周期就大，固定時間內(nèi)接收到的信號數(shù)量就越少，但是固定時間內(nèi)二者高低電平所占時間的比例是相同的，為占空比
占空比每提升2.5%，舵機(jī)就增加45°
在大于周期的一段時間內(nèi)持續(xù)輸出對應(yīng)占空比的PWM波，電機(jī)就會轉(zhuǎn)動相應(yīng)角度
如何設(shè)定定時器定時的初值
因為定時器的初值由TH位和TL位設(shè)置，所以TH位可以等于(65536-定時時長/機(jī)器周期)/256得出，
TL位可以等于(65536-定時時長/機(jī)器周期)%256得出
注意：取模運算不可以用浮點數(shù)
PWM方波如何輸出
方案1
用定時器0來輸出周期占空比的高電平，定時器1來輸出剩下周期時間的低電平。在電平跳變點(當(dāng)前即定時器爆表)進(jìn)入中斷程序，來配置下一個定時器
將PWM波分為一段時間的高電平，一段時間的低電平，不斷重復(fù)，起初打開定時器1，爆表后，進(jìn)入中斷程序，在中斷程序中，設(shè)定輸出高電平和定時器0的定時初值后，打開定時器0，結(jié)束中斷程序，這樣就輸出了對應(yīng)時間的高電平，等定時器0爆表后，進(jìn)入中斷程序，在中斷程序中又設(shè)置輸出低電平和定時器1的定時初值，然后結(jié)束中斷程序
進(jìn)入中斷后要及時關(guān)閉當(dāng)前定時器，再打開下一個定時器，這樣保持定時器0運行一段時間，定時器1運行一段時間
代碼
#include "reg52.h"
#include<intrins.h>
sbit ledb=P3^7;
sbit ledy=P3^6;
sbit sg90 =P1^6;
int flag=0;
void Delay2000() //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j, k;
_nop_();
i = 15;
j = 2;
k = 235;
do
{
do
{
while (--k);
} while (--j);
} while (--i);
}
void ClockInit(){
TMOD&=0x00;
TMOD|=0x11;
TL0=0x66;
TH0=0xbd;
TH1=0xfa;
TL1=0x9a;
EA=1;
ET0=1;
ET1=1;
}
void do1() interrupt 1
{
TR0=0;
sg90=0;
ledy=0;
ledb=1;
if(flag==0){
//TL1=0xcd;
//TH1=0xb9;
TH1=(65536-19500/1.085)/256;
TL1=(int)(65536-19500/1.085)%256;
}
if(flag==1){
//TL1=0x66;
//TH1=0xbd;
TH1=(65536-18500/1.085)/256;
TL1=(int)(65536-18500/1.085)%256; //取模不能用浮點數(shù)，需要強轉(zhuǎn)
}
TR1=1;
}
void do2() interrupt 3
{
TR1=0;
sg90=1;
ledy=1;
ledb=0;
if(flag==0){//360°sg90舵機(jī) 2.5%占空比順時針全速轉(zhuǎn)動
// TL0=0x33;
// TH0=0xfe;
TH0=(65536-500/1.085)/256;
TL0=(int)(65536-500/1.085)%256;
}
if(flag==1){ //360°sg90舵機(jī) 7.5%占空比停止轉(zhuǎn)動
// TL0=0x9a;
// TH0=0xfa;
TH0=(65536-1500/1.085)/256;
TL0=(int)(65536-1500/1.085)%256;
}
TR0=1;
}
void main(){
ledy=1;
ledb=0;
ClockInit();
TR1=1;
while(1){
flag=!flag; //切換占空比
Delay2000();
}
}
方案2
由于占空比每提升2.5%，舵機(jī)就增加45°，如果以45度為轉(zhuǎn)動單位，那么可以將一個周期20ms秒分成40等分，每等分占0.5ms，每等分輸出高電平或低電平
用一個變量cnt記錄次數(shù)，爆表一次cnt++，將定時器爆表前可計時的時長定為0.5ms，每次爆表前持續(xù)輸出高電平或者低電平，總共輸出40次，代表一個周期；cnt自加到40后，cnt置0，代表循環(huán)
每增加2.5%的占空比，40次中，輸出高電平的次數(shù)就多一次
代碼
#include "reg52.h"
#include<intrins.h>
sbit sg90 =P1^6;
sbit ledb =P3^7;
sbit ledy =P3^6;
int cnt=0;
int jd;
void Delay2000() //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j, k;
_nop_();
i = 15;
j = 2;
k = 235;
do
{
do
{
while (--k);
} while (--j);
} while (--i);
}
void ClockInit(){
TMOD&=0x00;
TMOD|=0x11;
// TL0=0xff;
// TH0=0xb7;
TL1=0x33;
TH1=0xfe;
EA=1;
// ET0=1;
ET1=1;
}
void main(){
Delay2000();
ClockInit();
TR1=1;
while(1){
jd=3;
cnt=0;
TL1=0x33;
TH1=0xfe;
ledb=0;
ledy=1;
Delay2000();
jd=4;
cnt=0;
TL1=0x33;
TH1=0xfe;
ledb=1;
ledy=0;
Delay2000();
}
}
void do2() interrupt 3
{
cnt++;
if(cnt<=jd)sg90=1;
else sg90=0;
TL1=0x33;
TH1=0xfe;
if(cnt==40){
cnt=0;
}
}
案例三：超聲波模塊測距控制亮燈
超聲波模塊HC-SR04
通過發(fā)送和接收超聲波，利用時間和聲音傳播速度計算出障礙物與模塊的距離，測距范圍2cm到400cm，精度為3mm
TRIG引腳，給予至少10us的高電平，產(chǎn)生發(fā)波指令，經(jīng)過一小段時間產(chǎn)生8個40khz的超聲波方波并發(fā)送出去，發(fā)送時，ECHO引腳由低電平跳轉(zhuǎn)到高電平，當(dāng)超聲波反彈回來被接收時，ECHO引腳又高電平跳轉(zhuǎn)到低電平
計算時間，ECHO引腳進(jìn)入高電平時，打開定時器，ECHO引腳跳轉(zhuǎn)會低電平時，關(guān)閉定時器，通過定時器的差值計算出超聲波傳播的時間，距離等于時間*340/2，定時器一次可計時71106us，最大測距為1208cm，所以滿足400cm的測距范圍
代碼
#include "reg52.h"
sbit ledblue =P3^7;
sbit ledyellow =P3^6;
sbit Trig=P2^5;
sbit Echo=P2^6;
void Delay10us() //@11.0592MHz
{
unsigned char i;
i = 2;
while (--i);
}
void ClockInit(){
TMOD&=0xf0;
TMOD|=0x01;
TH0=0x00;
TH0=0x00;
}
void startHC(){
Trig=1;
Delay10us();
Trig=0;
}
void main(){
double dis=0;
double time=0;
ClockInit();
while(1){
startHC();
while(Echo==0);
TR0=1;
while(Echo==1);
TR0=0;
time=(TH0*256+TL0)*1.085;
dis=time*0.017;
if(dis<10)ledblue=0;
else ledblue=1;
TH0=0x00;
TL0=0x00;
}
}終項目：感應(yīng)開關(guān)蓋垃圾桶
目標(biāo)實現(xiàn)
1、測距控制垃圾桶開關(guān)蓋
2、按鍵控制垃圾桶開關(guān)蓋
3、振動控制垃圾桶開關(guān)蓋
4、開關(guān)蓋時蜂鳴器響應(yīng)
需要的技術(shù)
1、垃圾桶開關(guān)蓋需要舵機(jī)轉(zhuǎn)動角度來支撐，舵機(jī)轉(zhuǎn)動不同的角度需要不同占空比的PWM波，實現(xiàn)PWM波，則需要定時器0和定時器1分別產(chǎn)生相應(yīng)時間的高低電平循環(huán)，需要用到定時器中斷
2、振動控制開關(guān)蓋，如果只是把振動產(chǎn)生的信號或到測距控制開關(guān)蓋中，則有可能發(fā)生振動已經(jīng)產(chǎn)生，信號也產(chǎn)生了，但是代碼沒有捕獲到這個信號，當(dāng)運行到判斷部分時，振動信號已經(jīng)消失了，所以需要用到外部中斷，信號產(chǎn)生時同時發(fā)起外部中斷，用一個變量記錄下這個信號，下次運行到判斷部分時，能檢測到這個變量，則會控制開關(guān)蓋文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-413751.html
外部中斷IT0如果置0表示低電平觸發(fā)，對于模塊發(fā)出信號為低電平時會發(fā)出中斷；置1表示下降沿觸發(fā)，對于模塊發(fā)出信號與高電平脈沖有效，因為發(fā)出脈沖后會跳變回低電平，跳回時發(fā)出中斷文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-413751.html
代碼
#include "reg52.h"
#include<intrins.h>
sbit ledblue =P3^7;
sbit ledyellow =P3^6;
sbit Trig =P2^5;
sbit Echo =P2^6;
sbit sg90 =P1^6;
sbit key1 =P2^1;
sbit zd =P3^2; //振動
sbit beep =P2^4; //繼電器開關(guān)，用于控制喇叭
int jd=0;
int jdbake=0;
int flag=1;
int soundflag=0;
int zd_mark=0;
void Delay2000ms() //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j, k;
_nop_();
i = 15;
j = 2;
k = 235;
do
{
do
{
while (--k);
} while (--j);
} while (--i);
}
void Delay100ms() //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j;
i = 180;
j = 73;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
void Delay10us() //@11.0592MHz
{
unsigned char i;
i = 2;
while (--i);
}
void startHC(){
Trig=1;
Delay10us();
Trig=0;
}
double getDis(){
double time=0;
TH2=0x00;
TL2=0x00;
startHC();
while(Echo==0);
TR2=1;
while(Echo==1);
TR2=0;
time=(TH2*256+TL2)*1.085;
return (time*0.017);
}
void ClockInit(){
TMOD&=0x00;
TMOD|=0x11;
EA=1;
ET0=1;
ET1=1;
TR1=1;
}
void Sound(){
int i=0;
beep=0;
for(i;i<3;i++){
Delay100ms();
}
beep=1;
i=0;
for(i;i<3;i++){
Delay100ms();
}
}
void Clock2Init(){
TH2=0x00;
TL2=0x00;
}
void EX0Init(){
EX0=1;//開啟外部中斷
IT0=0;//中斷觸發(fā)為低電平
}
void main(){
double dis=0;
Clock2Init();
ClockInit();
EX0Init();
while(1){
dis=getDis();
if(key1==0){
Delay100ms();
flag=!flag;
if(soundflag==0){
soundflag=0;
}else {
soundflag=!soundflag;
}
}
if(flag==1){
EX0=1;
ledyellow=1;
if(dis<10||zd_mark==1){
EX0=0;
jd=180;
ledblue=0;
if(jdbake!=jd){
Sound();
}
jdbake=jd;
Delay2000ms();
zd_mark=0;
EX0=1;
}
else {
jd=0;
jdbake=jd;
ledblue=1;
Delay100ms();
}
}else{
EX0=0;
jd=180;
if(soundflag==0){
Sound(); //按鍵后只響一聲
}
soundflag=1;
Delay100ms();
ledyellow=0;
}
}
}
void Low() interrupt 1
{
TR0=0;
sg90=0;
if(jd==0){
// TL1=0xcd;
// TH1=0xb9;
TH1=(65536-(20000-500)/1.085)/256;
TL1=(int)(65536-(20000-500)/1.085)%256;
}
if(jd==180){
//TL1=0x66;
//TH1=0xbd;
TH1=(65536-(20000-2570)/1.085)/256;
TL1=(int)(65536-(20000-2570)/1.085)%256; //??×?è??￡2??éò?ó???μ?êy
}
TR1=1;
}
void High() interrupt 3
{
TR1=0;
sg90=1;
if(jd==0){//×a?ˉ
// TL0=0x33;
// TH0=0xfe;
TH0=(65536-500/1.085)/256; //1570 90° 210最小度數(shù)
TL0=(int)(65536-500/1.085)%256;
}
if(jd==180){ //?Yí￡
// TL0=0x9a;
// TH0=0xfa;
TH0=(65536-2570/1.085)/256; //2570 180° 2720最大度數(shù)
TL0=(int)(65536-2570/1.085)%256;
}
TR0=1;
}
void get_zdsignal() interrupt 0
{
zd_mark=1;
}到了這里，關(guān)于51單片機(jī)——中斷的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
