LC测量小工具规整贴第四，整合第一步：让1602显示LM311的频率

辛昕

LC测量小工具规整贴第四，整合第一步：让1602显示LM311的频率 [复制链接]

[media=ra,400,300,0][/media]到上一周为止，三个子任务基本完成。
于是就到了最具挑战性的整合。
周六倒班，直到周六晚上8点半我到宿舍，我才开始看anqi90给我的程序代码，然后做了一定修改。
——我只是对主程序流程做了一些改动，针对我手上的硬件情况，以方便测量而已。我尊重anqi90的工作，所以没有改过他的思路。
只是根据我自己的2052的IO口状况改动了1602的头文件。

我拍了个视频，因为效果比较一般，不过还能看清。正在土豆上传着，速度比较痛苦，但毕竟大半夜，还对得起观众，已经60%多了。


先简单说说结果：
可以在1602上显示测量出来的频率（因为时间关系，我还没加入计算成电容电感的部分程序，所以只是显示频率），但是，很可惜，显示的结果与上次在示波器上看到的结果，跟理论值相差太远。
示波器上显示是506K前后，这与我当时简单心算出来的结果500K左右是大致相符的。
但是，1602显示的结果却只有180K左右，而且很不稳定。时不时飘到几十K，有一次最恐怖，甚至出现过6M多.......
然后我就一直在折腾这件事，因为在网上看到DIY的人说加个缓冲器会好很多。
我也就加了个4069，可是，不加还好，加了压根没起振。感觉4069没坏，想不通为什么。
后来又想试图用9018搭一个射级追随器，可惜很久没碰三极管了，除了开关电路，这些压根忘记了。
在那本日本人的书上找到一个图，就弄了，结果直流点都不对。诶，这回就到了半夜1点多了，我也没辙了，只好撤了。

[ 本帖最后由 辛昕 于 2011-4-6 18:59 编辑 ]

辛昕

#include "STC12C5A.h"               
#include "LCD1602.h"
#include "Delay_12M.h"
#include "intrins.h"

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

#define KEY P32
#define SIGNAL P37

uint test(void);
float calculate(uint);
void transfer(uchar Dis[],long value);

void main(void)
{
   uint  time = 0;  //用于记录校准结果
        uint  time1 = 0; //用于记录测量结果                  
        uchar char1[16]="             Hz";
        float frequency = 0;

         //IE = 0x88;                                //开总中断和定时器1中断
       
        //TMOD=0x11;                        //计数器0、1作为16位定时器
        //AUXR|=0x80;                        //计时器1工作在1T模式，计时器0工作在12分频
                                
        P3M0=0x80;
       
        P3M1=0x00;                        //设P37为高阻

    Lcd_Ini();
    Lcd_Write_String(1,1,"Please adjusting");
        Lcd_Write_String(2,1,"Pressing the key");

         while(1)
        {
            time = 0;
                if(!KEY)
                {
                //清屏操作
                                Lcd_Clear_Line(1);
                        Lcd_Clear_Line(2);
                //提示在校准中
                        Lcd_Write_String(1,1,"it's adjusting");
                //调用测量程序
                time = test();
                }
                if(time)                    //如果已经测得测量值则退出
        {
                    frequency = calculate(time);
            transfer(char1,5746);
                        //清屏操作
                        Lcd_Clear_Line(1);
                    Lcd_Clear_Line(2);
                    Lcd_Write_String(2,1,char1);
                    break;
                }
        }

/*---------------------频率计算显示----------------------*/
        while(1)
        {         
                Delay_ms(200);
                Delay_ms(200);
                //
                time1 = test();
                frequency = calculate(time1);
         transfer(char1,frequency);
                //清屏操作
                Lcd_Clear_Line(1);
                Lcd_Clear_Line(2);
                Lcd_Write_String(1,1,char1);
        }


}


/*--------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/*--------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
uint test(void)
{
        uchar i = 0;

        TL0 = 0;
        TH0 = 0;
        TL1 = 0;
        TH1 = 0;
        TR1 = 1;                                //开计时器1
/*-----------------------------------------------------*/
/*----------------------检测跳变-----------------------*/
    while(!SIGNAL);               
        while(SIGNAL);
        TR0 = 1;                                //启动计时器0
/*--------------计数一百个脉冲---------------------------*/
        do
        {         
                while(!SIGNAL);
                i++;
                while(SIGNAL);
        }while(i != 99);
/*--------------------------------------------------------*/
          
        while(!SIGNAL);
        while(SIGNAL);
        TR0 = 0;                                //关闭计时器0
        TR1 = 0;                                //关闭计时器1               
       
        return (256 * TH0 + TL0);
}

/*------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/*-------------------------------------------------------------------------------------------------*/
float calculate(uint time)
{
#define TIMES 100                      //计数次数
#define BASE  1000000                  //对应一条机器周期的倒数，12M的晶振
#define SUM   (TIMES * BASE)           //先计算该常数，提高速度

float frequency = 0.0;
    frequency = SUM / time;            //time为主函数传递来的100个脉冲的时间长度
return frequency;
}

/*------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/*-------------------------------------------------------------------------------------------------*/
void transfer(uchar Dis[],long value)
{
   uchar i = 0;

   
      for(i = 12; ;i--)          //从数组末开始存储
      {   
                          Dis = value % 10 + 0x30;   //从末位开始取
                      value /= 10;                     //截取末位
            if(!value)
                            break;
          }

   //未用的位一律补空格
   //while(i >= 0)
        //Dis[i--] = 0x20;
}
/*------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/*-------------------------------------------------------------------------------------------------*/
void Timer1() interrupt 3 using 0
{
    uchar i=0;

        i++;                                                  //计时器1溢出中断作为测量时的看门狗
        TH1=0;                                                     //65536us=65.6ms       
        TL0=0;                                                  //15次溢出约1s
        if(i>15)
        {
                Lcd_Write_String(2,1," OUT OF RANGE!!");  
                while(KEY);
                Lcd_Clear_Line(2);
                while(!KEY);
                i=0;
        }
}

[ 本帖最后由 辛昕 于 2011-4-4 01:42 编辑 ]

辛昕

利用anqi90提交的很完整的单片机频率计程序（带有1602显示部分），根据个人对操作和测量过程的设想，调整了一下程序。
先说一下我设想的一个测量流程。

/*---------------------------------------完整测量流程与操作说明-----------------------------------------------*/

1 首先，上电（开机或者复位）之初，必须让它先进行 自校准。
LCD1602显示提示信息“Please Adjusting”
为了让用户无须仓皇按动标准电容支路上的校准开关，我们用把这个步骤包在一个死循环里，最后通过校准值不为零（初始化为零）为判断条件break出死循环。
在该循环里，一经检测到按下校准开关，即调用子程序test()进行测量，同时记录在变量time里。

/*-----------------------------------关于测电感或测电容的一点说明------------------------------------------*/
现阶段的LM311测量电路的开关切换电路暂时是通过一个带锁机械开关完成的，非电子开关，所以，按下或松开该开关将通知单片机本次的测量项目是电感还是电容。所以，复位之前，请按下或松开开关。
/*---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

2 再次调用子程序test()，进行真正的测量工作，记录在time1里。
3 调用运算程序，根据time，time1换算出被测频率。
4  调用LCD1602显示子程序，实时（每次测量显示一次）测量结果。
5 在复位或上电以前，以上动作不断重复。也就是，这是第二个死循环。

要进行新的一次测量，请按动复位开关（请根据被测项目切换开关），届时，将重复上述的（1）～（5）.

anqi90

顶一下，和辛昕讨论的过程中发现了很多忽视了的东西，还有很多要学啊

zjjone1023

辛苦了，不知道我能不能给点什么力所能及的小帮助

鑫海宝贝

你们都很棒啊，来顶顶实习累屁我了，跟不上大家进度，抱歉了啊

jaych

原帖由 鑫海宝贝 于 2011-4-4 21:20 发表
你们都很棒啊，来顶顶实习累屁我了，跟不上大家进度，抱歉了啊

我也脱离大队很久了呢，不知道现在能帮得上些什么。
鑫海宝贝去哪里实习啦?我最近也想找实习的说。

辛昕

我那天弄了一天，是弄糊涂了。
我第二天，也就是4号早上刚上公车没多久，就悲剧的想起一个问题。
我估计这就是问题所在！！
我没设置使用外部晶振，娘的，，，，
我当时就想这数据也错的太有规律了，刚好相差3倍左右，不多不少。
弟兄们，等我，我吃完饭，今天我果断试试。
顺带做一个集合到一起的完整电路板。反正下载用的最小系统也不够用，老拆卸，太麻烦。

辛昕

当然有，你的事情还没完呢，继续继续......

辛昕

那就赶紧归队吧，你们两个臭小子，，，哥需要你们啊

辛昕

昨晚回宿舍有点晚，8点过了大半才坐下来，首先把板子认真检查了检查，然后把一些线给补上，好了。
然后再烧一次程序，不过第一回我还是忘了选外部晶振（现在想想，其实这个疏忽是好事。）
插上做好的目标板，额，好像有的地方接触不太好，应该是LCD1602的那个插座，自己用排母和排针做的，真恶劣。
不过还好，显示的内容很正常，只是还是计算值地三分之一。
这时我才想起，我忘了选晶振。
于是，于是就挂了。
我再次烧程序，选了外部晶振，哇塞，压根不行，LCD屏第一排是黑的。
期间因为怀疑接触问题，我反复压了好几回板子上的几个有接插地地方，依然不行。
到最后，我想起一个问题，于是我把51拿了下来，OMYLADYGAGA，我的天，LCD居然还是一排黑，也就是说，，，刚才51压根没起过反应。
我想了想，想了很久，跟最小系统对比，心想，如果还有什么差别，那就是我的P1口没有外接上啦电阻了，于是我把P1口设成强推挽，嗨，一个样。

这时，我就不折腾了，因为既然第一次是好的——在我改用外部晶振以前好一段时间，它虽然接触不良吧，但一直是好的，也就是说不存在别的什么太随机性地问题。

最后我只好检查51系统了。先检查晶振，问题就出在这里，我惊奇的发现，它两端地压差居然在4、5V，额滴神，就是说，整个系统压根没启动过。

当时已经是10点多。我坐在电脑前，对着这个板子愣了好久的神，还是没想出什么法子。
仔细看了看晶振电路，也没接错啊。

后来突然感到很困，因为刚才已经洗澡了，头发也干了。心想爬床上躺一会好了。
谁知道，不知道是太困还是怎么回事，我居然睡着了，大半夜被蚊子咬醒了（幸好天不冷，不然估计就是被冷醒的），上了个厕所，发现电脑没关，这才想起自己怎么会半夜发现自己穿着衣服爬在棉被上睡觉。
拿出手机一看，2点，而且彼时其困无比，顺手合上笔记本，然后继续睡......

早上醒来，7点了，刷完牙本想晚上回来再说，可是心里很不爽。
我不晓得我是什么时候开始意识到问题就出在晶振上。

一开始好好的，那是因为我压根没用晶振，所以好好的。而且如此说来它应该也没短路。
刚想刷牙，心里实在闷不过，于是跑回房间上了电烙铁。
然后刷完牙，试着换了个晶振，依然不行，依然5V。
看看手机，没办法，时间不够了，快8点了。

其实在我换晶振的时候，我只是在排除问题，我并不很认为是晶振的问题，以我最近这种思维状态，我很担心我今晚回去会发现我什么地方的线路接错了。
不管怎么说，这就是昨晚的进展。
我本以为我至少可以把目标板弄好，就算我还是没发现问题所在。

PS：另外说一下，关于我之前认为的那个使用外部晶振和内部RC源的问题，在我作目标板以前我试过一下，不行，事实上，我计算了也发现，用12M的晶振，比起内部4到8M的RC源而言，显示的结果其实是更小，不是3倍，而是3分之一。
所以现在，我暂时也没啥法子了，不管咋说，今晚我回去力争把目标板——也是我们最终的成品电路板调好来再说，周六还得倒班，没准只能等周日了，再去一下同学的实验室。

辛昕

图片和完整的项目文件

[ 本帖最后由 辛昕 于 2011-4-8 09:11 编辑 ]

辛昕

今天晚上，在好一会的折腾后，把LCD1602的EN线的接触不良解决后，通过使用RC源和外部晶振源，确定了问题就出在 晶振电路上。
我看了好一会没看出什么问题，于是，我就把那部分电路重新拆了，重新焊了一次，因为用了0805，我把距离拉远了一些。
接上后，发现，起码正常了，晶振正常了，也能跑程序了。
只是，数值还是不对。
530K多也罢，550K多也罢，但是，当我按下标准电容校准时，却发现，频率基本没变，这是很不合理的。
因为这里应该变化接近0.7倍，2的开方根嘛。
-------------------
我没怎么看电路，只是习惯性把4069接上去，依然不行，真可恶，它如果出现了错误的结果也就罢了，可恶的是，它压根不起振。

[ 本帖最后由 辛昕 于 2011-4-9 00:27 编辑 ]

lyzhangxiang

辛昕，顶你。

辛昕

明天再倒一天班。
马上就周末了。
我想去再买一块LM311,另外就是找同学，去去实验室上上示波器。

辛昕

早上醒来等公车的时候，我想起一件很诡异的事情。
如果说是LM311的问题，那为啥用内部RC源的时候，虽说人家的数值也不对，但好歹人家按下标准电容校准时，那频率还真的是变化了三分之一，这个数值，比例差不多对了。
为啥用外部晶振源就不行呢？
我忽然觉得很恐怖，难道这个晶振电路真的这么成问题？
因为它一直是500多K啊......

花无缺

辛昕辛苦了！

鑫海宝贝

奥我们是学校安排的，在学校的机电学院的工厂里哈哈哈

[ 本帖最后由 鑫海宝贝 于 2011-4-11 20:48 编辑 ]