HC89F0541的PWM3输出经滤波后用ADC检测并用OLED显示

只看该作者 · 2021-2-28 13:49

本帖最后由芯圣电子官方QQ 于 2023-7-20 10:12 编辑

前几天在芯圣电子官网买了几块 HC89F0541 开发板，第一次接触芯圣MCU，看中的是它的端口全映射功能，比如，PWM、UART、IIC 等输入输出可以映射到任意IO口输入输出。

//本例子使用PWM3输出占空比可变方波，R+C+R+C 阻容滤波
//然后使用ADC检测经滤波后的电平，在IIC接口的OLE显示屏上显示

只看该作者 · 2021-2-28 13:52

//
//本例子使用PWM3输出占空比可变方波，R+C+R+C电容滤波
//然后使用ADC检测经滤波后的电平，在IIC接口的OLE显示屏上显示
//
#define ALLOCATE_EXTERN
#include "HC89F0541.h"
#include "0805FONT.h"
#include "DELAY.h"
#include "MCUIIC.h"
#include "SH1106.h"
#include "MCUADC.h"
#include "MCUPWM.h"

unsigned int n, adc_dat16;
unsigned char i, adc_dat8;

int main(void)
{
CLKSWR = 0x51;             //选择内部高频RC为系统时钟，内部高频RC 2分频，Fosc=16MHz
CLKDIV = 0x01;             //Fosc 1分频得到Fcpu，Fcpu=16MHz

ADC_init();
IIC_init();
OLED_init();
PWM3_init();

OLED_Clear();
OLED_gotoxy(15,1);
OLED_string("HC8051 ==> SH1106");
OLED_gotoxy(12,5);
OLED_string("21IC.COM PANXIAOYI");

while(1)
{
WDTC |= 0x10;                      //看门狗默认开启，程序必须定时清零看门狗

OLED_gotoxy(52,3);
OLED_show(i);

PWM3_ratio(i);

for(n=2500; n; n--)                //数值太大的话要记得清零看门狗
{
WDTC |= 0x10;
   OLED_gotoxy(32,7);

adc_dat8=ADC_read8(5);
   OLED_show(adc_dat8);

OLED_code(' ');

adc_dat16=ADC_read16(6);
   OLED_show(adc_dat16);
}
if(i<100) i++; else i=0;
}
}

只看该作者 · 2021-2-28 13:53

#ifndef __0805FONT_H__
#define __0805FONT_H__

//5*8字符字模
code unsigned char FONT__0805[]={
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // sp
0x00, 0x00, 0x2f, 0x00, 0x00, // !
0x00, 0x07, 0x00, 0x07, 0x00, // "
0x14, 0x7f, 0x14, 0x7f, 0x14, // #
0x24, 0x2a, 0x7f, 0x2a, 0x12, // $
0x62, 0x64, 0x08, 0x13, 0x23, // %
0x36, 0x49, 0x55, 0x22, 0x50, // &
0x00, 0x05, 0x03, 0x00, 0x00, // ’
0x00, 0x1c, 0x22, 0x41, 0x00, // (
0x00, 0x41, 0x22, 0x1c, 0x00, // )
0x14, 0x08, 0x3E, 0x08, 0x14, // *
0x08, 0x08, 0x3E, 0x08, 0x08, // +
0x00, 0x00, 0xA0, 0x60, 0x00, // ,
0x08, 0x08, 0x08, 0x08, 0x08, // -
0x00, 0x60, 0x60, 0x00, 0x00, // .
0x20, 0x10, 0x08, 0x04, 0x02, // /
0x3E, 0x51, 0x49, 0x45, 0x3E, // 0
0x00, 0x42, 0x7F, 0x40, 0x00, // 1
0x42, 0x61, 0x51, 0x49, 0x46, // 2
0x21, 0x41, 0x45, 0x4B, 0x31, // 3
0x18, 0x14, 0x12, 0x7F, 0x10, // 4
0x27, 0x45, 0x45, 0x45, 0x39, // 5
0x3C, 0x4A, 0x49, 0x49, 0x30, // 6
0x01, 0x71, 0x09, 0x05, 0x03, // 7
0x36, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36, // 8
0x06, 0x49, 0x49, 0x29, 0x1E, // 9
0x00, 0x36, 0x36, 0x00, 0x00, // :
0x00, 0x56, 0x36, 0x00, 0x00, // ;
0x08, 0x14, 0x22, 0x41, 0x00, // <
0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, // =
0x00, 0x41, 0x22, 0x14, 0x08, // >
0x02, 0x01, 0x51, 0x09, 0x06, // ?
0x32, 0x49, 0x59, 0x51, 0x3E, // @
0x7C, 0x12, 0x11, 0x12, 0x7C, // A
0x7F, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36, // B
0x3E, 0x41, 0x41, 0x41, 0x22, // C
0x7F, 0x41, 0x41, 0x22, 0x1C, // D
0x7F, 0x49, 0x49, 0x49, 0x41, // E
0x7F, 0x09, 0x09, 0x09, 0x01, // F
0x3E, 0x41, 0x49, 0x49, 0x7A, // G
0x7F, 0x08, 0x08, 0x08, 0x7F, // H
0x00, 0x41, 0x7F, 0x41, 0x00, // I
0x20, 0x40, 0x41, 0x3F, 0x01, // J
0x7F, 0x08, 0x14, 0x22, 0x41, // K
0x7F, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40, // L
0x7F, 0x02, 0x0C, 0x02, 0x7F, // M
0x7F, 0x04, 0x08, 0x10, 0x7F, // N
0x3E, 0x41, 0x41, 0x41, 0x3E, // O
0x7F, 0x09, 0x09, 0x09, 0x06, // P
0x3E, 0x41, 0x51, 0x21, 0x5E, // Q
0x7F, 0x09, 0x19, 0x29, 0x46, // R
0x46, 0x49, 0x49, 0x49, 0x31, // S
0x01, 0x01, 0x7F, 0x01, 0x01, // T
0x3F, 0x40, 0x40, 0x40, 0x3F, // U
0x1F, 0x20, 0x40, 0x20, 0x1F, // V
0x3F, 0x40, 0x38, 0x40, 0x3F, // W
0x63, 0x14, 0x08, 0x14, 0x63, // X
0x07, 0x08, 0x70, 0x08, 0x07, // Y
0x61, 0x51, 0x49, 0x45, 0x43, // Z
0x00, 0x7F, 0x41, 0x41, 0x00, // [
0x55, 0x2A, 0x55, 0x2A, 0x55, // 55
0x00, 0x41, 0x41, 0x7F, 0x00, // ]
0x04, 0x02, 0x01, 0x02, 0x04, // ^
0x40, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40, // _
0x00, 0x01, 0x02, 0x04, 0x00, // ’
0x20, 0x54, 0x54, 0x54, 0x78, // a
0x7F, 0x48, 0x44, 0x44, 0x38, // b
0x38, 0x44, 0x44, 0x44, 0x20, // c
0x38, 0x44, 0x44, 0x48, 0x7F, // d
0x38, 0x54, 0x54, 0x54, 0x18, // e
0x08, 0x7E, 0x09, 0x01, 0x02, // f
0x18, 0xA4, 0xA4, 0xA4, 0x7C, // g
0x7F, 0x08, 0x04, 0x04, 0x78, // h
0x00, 0x44, 0x7D, 0x40, 0x00, // i
0x40, 0x80, 0x84, 0x7D, 0x00, // j
0x7F, 0x10, 0x28, 0x44, 0x00, // k
0x00, 0x41, 0x7F, 0x40, 0x00, // l
0x7C, 0x04, 0x18, 0x04, 0x78, // m
0x7C, 0x08, 0x04, 0x04, 0x78, // n
0x38, 0x44, 0x44, 0x44, 0x38, // o
0xFC, 0x24, 0x24, 0x24, 0x18, // p
0x18, 0x24, 0x24, 0x18, 0xFC, // q
0x7C, 0x08, 0x04, 0x04, 0x08, // r
0x48, 0x54, 0x54, 0x54, 0x20, // s
0x04, 0x3F, 0x44, 0x40, 0x20, // t
0x3C, 0x40, 0x40, 0x20, 0x7C, // u
0x1C, 0x20, 0x40, 0x20, 0x1C, // v
0x3C, 0x40, 0x30, 0x40, 0x3C, // w
0x44, 0x28, 0x10, 0x28, 0x44, // x
0x1C, 0xA0, 0xA0, 0xA0, 0x7C, // y
0x44, 0x64, 0x54, 0x4C, 0x44, // z
0x00, 0x08, 0x36, 0x41, 0x00, // {
0x00, 0x00, 0x7F, 0x00, 0x00, // |
0x00, 0x41, 0x36, 0x08, 0x00, // }
0x08, 0x10, 0x08, 0x04, 0x08 // ~
};
#endif

只看该作者 · 2021-2-28 13:54

//为了直观和理解还是对寄存器的每个功能位分步操作-------

//数据的某位写1或0

#ifndef _BIT_H_
#define _BIT_H_

#define B7H |= 0x80
#define B6H |= 0x40
#define B5H |= 0x20
#define B4H |= 0x10
#define B3H |= 0x08
#define B2H |= 0x04
#define B1H |= 0x02
#define B0H |= 0x01

#define B7L &= 0x7F
#define B6L &= 0xBF
#define B5L &= 0xDF
#define B4L &= 0xEF
#define B3L &= 0xF7
#define B2L &= 0xFB
#define B1L &= 0xFD
#define B0L &= 0xFE

#endif

//-----------------

只看该作者 · 2021-2-28 13:55

#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__

void delay_us(unsigned long us)
{
unsigned long i;
i=us;
while(i--);
}

#endif

只看该作者 · 2021-2-28 13:56

/**
* 1、MCU提供10/12位ADC检测，拥有16路外部输入通道以及2路内部输入通道
* 2、参考电压可选择内部Vref（VDD、2V、3V、4V）以及外部Vref
* 3、在掉电模式下，ADCEN强制为0，ADC失能。
* 4、为保证ADC转换精度，建议ADC转换时钟频率在2MHz及2MHz以下。
* 5、内部参考电压选择2V时，VDD工作电压须高于2.7V。内部参考电压选择3V/4V时，VDD工作电
*    压须高于内部参考电压0.5V以上。
* 6、使能ADC模块或者切换通道后，为保证精度建议延时20us再启动转换。
* 7、启动转换时，ADCIF需要先软件清0，ADCIF位为1时，置ADCST不能启动新的转换。在转换过
*    程中，若ADCST位软件清0将终止转换。
* 8、在进行内部通道选择时，外部通道选择XCHS[3:0]应配置为1111，否则可能会造成内部通道
*    和外部通道同时打开的情况。
* 9、芯片进入掉电模式时将ADCC0中的INREF_S寄存器设置为非VDD电压，可以进一步降低电流。
* 0、单通道连续扫描模式时扫描次数和NUM(SCANCOM[2-0])值无关。
**/

#ifndef __MCUADC_H__
#define __MCUADC_H__
#include <BIT.h>

void ADC_init(void)
{
P0M7=0;                //选择内部VREF输出时，引脚必须设为模拟输入
P0M6=0;                //ADC输入通道，必须设置为模拟输入
P0M5=0;                //ADC输入通道

ADCC0=0;             //Bit6是开始启动，Bit5是中断标记，Bit4保留
ADCC0 B7H;             //打开ADC电源
ADCC0 B3H;             //内部VREF输出使能（观察用途或者接滤波电容）
ADCC0 B2L;             //内部VREF，=1是外部
ADCC0 B1L;             //Bit1与Bit0组合为设置内部参考电压
ADCC0 B0L;             //00=VDD，01=4V，10=3V，11=2V
ADCC2 |=1;             //ADC时钟 0-7 = 2，4，6，...，128分频（一次转换需15个ADC时钟）
}

unsigned char ADC_read8(unsigned char ADC_IO) //启动转换并读取某通道的8位ADC
{
unsigned char dat;
ADCC2 B7L;             //0=12Bit，1=10Bit
ADCC2 B6L;             //数据对齐方式（********0000****）
ADCC1 = ADC_IO;       //通道选择
ADCC0 |= 0x40; //启动ADC转换
while(!(ADCC0&0x20)); //等待ADC转换结束
ADCC0 &=~ 0x20; //清除标志位
dat = ADCRH;
return dat;
}

unsigned int ADC_read16(unsigned char ADC_IO) //启动转换并读取某通道的12位ADC
{
unsigned int dat;
ADCC2 B7L;             //0=12Bit，1=10Bit
ADCC2 B6H;             //数据右对齐（0000************）
ADCC1 = ADC_IO;       //通道选择
ADCC0 |= 0x40; //启动ADC转换
while(!(ADCC0&0x20)); //等待ADC转换结束
ADCC0 &=~ 0x20; //清除标志位
dat = ADCRH;
dat <<= 8;
dat = dat+ADCRL;
return dat;
}

#endif

只看该作者 · 2021-2-28 13:57

#ifndef __MCUIIC_H__
#define __MCUIIC_H__

//软件模拟 IIC 主机发送

sbit IIC_SCL=P2^5;                //SCL
sbit IIC_SDA=P2^6;                //SDA

//简单延时
void IIC_delay_us(void)
{
unsigned char i=0;             //软件延时时间0123456...
while(i) i--;
}

//IIC初始化
void IIC_init(void)
{
  P2M5 = 0xC0;                   //推换输出，开漏上拉输出太弱了容易受干扰
P2M6 = 0xC0;

IIC_SCL=1;                      //时钟数据STOP
IIC_delay_us();
IIC_SDA=1;
IIC_delay_us();
}

//主机发起起始信号
void IIC_start(void)
{
IIC_SDA=0;
IIC_delay_us();
IIC_SCL=0;
IIC_delay_us();
}

//向接收方写入一个字节
void IIC_write(unsigned char dat)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
if(dat&0x80) IIC_SDA=1; else IIC_SDA=0;
IIC_delay_us();
IIC_SCL=1;
IIC_delay_us();
IIC_SCL=0;
IIC_delay_us();
dat<<=1;
  }
//模拟接收ACK
  IIC_SDA=0;                      //建议ACK是0，防止与其它器件短路
IIC_delay_us();
IIC_SCL=1;
IIC_delay_us();
IIC_SCL=0;
IIC_delay_us();
IIC_SDA=0;
IIC_delay_us();
}

//写人接收方地址。有利于兼容硬件IIC
void IIC_write_addr(unsigned char addr)
{
IIC_write(addr);
}

//结束信号
void IIC_stop(void)
{
IIC_SCL=1;
IIC_delay_us();
IIC_SDA=1;
IIC_delay_us();
}

#endif

只看该作者 · 2021-2-28 13:59

#ifndef __SH1106_H__
#define __SH1106_H__

#include <DELAY.h>
#include <0805FONT.h>
#include <MCUIIC.h>

//SSD1306(12864)的列显示从列地址0开始
//SH1106 (13264)的列显示从列地址2开始
//坐标设置
void OLED_gotoxy(unsigned char x0, unsigned char y)
{
unsigned char x;
x=x0+2;
IIC_start();
IIC_write_addr(0x78);
  IIC_write(0x00);
IIC_write(0xb0+y);
IIC_write(((x&0xf0)>>4)|0x10);
IIC_write((x&0x0f));
IIC_stop();
}

//清屏
void OLED_Clear(void)
{
unsigned char i,n;
for(i=0;i<8;i++)
{
IIC_start();
   IIC_write_addr(0x78);                         //高7位器件地址+1位R/W
IIC_write(0x00);                            //准备写指令
IIC_write(0xb0+i);                            //设置页地址（0~7）
IIC_write(0x00);                            //设置显示位置—列低地址
IIC_write(0x10);                            //设置显示位置—列高地址
IIC_stop();                                  //实践证明此句不能省略，否则无法清屏
IIC_start();                                  //再次启动START是为了指令与数据的切换
   IIC_write(0x78);
   IIC_write(0x40);                            //准备写数据
for(n=0;n<132;n++) IIC_write(0);             //兼容128和132点阵
IIC_stop();
}
}

//=====================================================================================

void OLED_code(unsigned char dat)                //将ASCII表的代码以字符的方式显示
{
  unsigned char i=0;
  unsigned int No;
  No=dat-32;                                     //字模数据是由空格开始,空格字符的ASCII的值就是32
  No=No*5;                                        //每个字符的字模是5个字节

IIC_start();
IIC_write_addr(0x78);
IIC_write(0x40);

  while(i<5)                                     //一个字符的字模是5个字节,就是5*8点阵
   {
   IIC_write(FONT__0805[No]);
   i++;
   No++;
   }
  IIC_write(0);                                  //每个字符之间空一列
IIC_stop();
}

//=====================================================================================

void OLED_string(unsigned char *s)                //字符串函数/C编译器会在字符串后面加\0
{
while(*s)                                     //检测字符串结束符
{
OLED_code(*s++);
}
}

//=======================================================================================

void OLED_show(unsigned int dat)                //显示最大16位变量/负数可以先乘以负1
{
unsigned int i;
  for(i=10000; i>=1; i=i/10)
{
OLED_code(dat/i%10+0x30);
  }
}

//初始化
void OLED_init(void)
{
  delay_us(9999);
IIC_start();
IIC_write_addr(0x78);//总线OLED地址
            IIC_write(0x00);//准备写指令
IIC_write(0x40);//--set start line address  Set Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)
IIC_write(0x81);//双字节指令，亮度
IIC_write(0x05);//亮度 0-FF
IIC_write(0xA1);//--Set SEG/Column Mapping    0xa0左右反置 0xa1正常
IIC_write(0xC8);//Set COM/Row Scan Direction 0xc0上下反置 0xc8正常
IIC_write(0xA8);//--set multiplex ratio(1 to 64)
IIC_write(0x3f);//--1/64 duty
IIC_write(0xD3);//-set display offset Shift Mapping RAM Counter (0x00~0x3F)
IIC_write(0x00);//-not offset
IIC_write(0xd5);//--set display clock divide ratio/oscillator frequency
IIC_write(0x80);//--set divide ratio, Set Clock as 100 Frames/Sec
IIC_write(0xD9);//--set pre-charge period
IIC_write(0xF1);//Set Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock
IIC_write(0xDA);//--set com pins hardware configuration
IIC_write(0x12);
IIC_write(0xDB);//--set vcomh
IIC_write(0x40);//Set VCOM Deselect Level
IIC_write(0x20);//-Set Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)
IIC_write(0x02);//
IIC_write(0x8D);//--set Charge Pump enable/disable
IIC_write(0x14);//--set(0x10) disable
IIC_write(0xA4);//正常，全亮 (0xa4/0xa5)
IIC_write(0xA6);// Disable Inverse Display On (0xa6/a7)
IIC_write(0xC0);//180`
IIC_write(0xA0);//180`
IIC_write(0xC8);//0`
IIC_write(0xA1);//0`
IIC_write(0xA6);//正常A6，反显A7
IIC_write(0xAF);//关闭AE，显示AF
IIC_stop();
}

#endif

只看该作者 · 2021-2-28 14:04

#ifndef __MCUPWM_H__
#define __MCUPWM_H__
#include <BIT.h>

#define PWM3_RATIO 100  //计数周期，占空比寄存器的数值不能大于它

void PWM3_init(void)
{
PWM3C B7H;                            //打开PWM3，8位
PWM3C B6L;                            //中断禁止
PWM3C B5L;                            //中断标记清零
PWM3C B4H;                            //允许输出
PWM3C B3L;                            //占空正比例
PWM3C B2L;                            //Bit 2 1 0 是时钟设置，默认000=Fosc/1
PWM3C B1L;                            //001=Fosc/2，010=Fosc/4，011=Fosc/8
PWM3C B0L;                            //以此类推，最高 111=Fosc/128
PWM3P=PWM3_RATIO;                      //数值越小PWM频率越高,但是占空比分辨率就越小
PWM3_MAP=0x30;                         //PWM输出映射到该脚
P3M0=0xC0;                            //推换输出
}

void PWM3_ratio(unsigned char ratio)
{
if(ratio>PWM3_RATIO) ratio=PWM3_RATIO;
PWM3D=ratio;                         //调整占空比
}

#endif

只看该作者 · 2021-2-28 14:41

磁悬浮刚刚好用到上面的程序，下面这个磁悬浮是我之前使用 AVR 的 ATtiny13 制作的

https://bbs.21ic.com/icview-3069754-1-1.html

只看该作者 · 2021-3-1 12:30

谢谢楼主分享经验

只看该作者 · 2021-3-3 14:45

感谢楼主的分享，这个确实不错的应用的。

只看该作者 · 2021-3-3 19:23

期待楼主有更好的作品，我也有一个差不多的开发板，也想玩玩。

只看该作者 · 2021-3-3 21:09

谢谢楼主分享

只看该作者 · 2021-3-4 10:55

只看该作者 · 2021-3-4 16:33

这个驱动感觉是万能的驱动。

只看该作者 · 2021-3-4 20:44

因为我也喜欢玩AVR，所以，程序都尽量兼顾移植的方便，下面的代码做了微调，更方便移植，AVR与51互转非常的方便

只看该作者 · 2021-3-5 18:28

现在能够踏实做底层的人，越来越少了。

只看该作者 · 2022-3-24 15:13

上海芯圣一级代理出芯圣IC 需要联系企鹅号 2914373240

只看该作者 · 2022-3-25 15:01

不错的，真棒啊