车辆嵌入式实验报告

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1、实验一串口通讯实验一、实验目的了解MC9SXS128单片机串行通讯模块、AD模块、PWM模块原理，并掌握使用。二、实验内容利用单片机自带的两个串行通讯口 SCI0和SCI1，采集电位计电压值，SCI0 串口查询发送AD采集值至SCI1，SCI1读取数据，通过PWM模块实现LED灯亮度 无极调节。三、实验原理图四、实验源程序#include #include #include derivative.h32000000总线频率16000000晶振频率波特率#define BUS_CLOCK#define OSC_CLOCK#define BAUD 9600主控板上LED灯#define LEDCP

2、U PORTK_PK4#define LEDCPU_dir DDRK_DDRK4#define LED_ON 0#define LED OFF 1 unsigned char AD;unsigned char data_receive; _unsigned int a=0;/串口接收指示灯函数初始化void INIT_AD(void);unsigned char AD_capture(void);void INIT_PLL(void);/初始化锁相环void init_pwm(void) ;/初始化 PWMvoid INIT_SCI(void); /初始化串口、void SCI0_send(u

3、nsigned char data);/ 串口发送程序 unsigned char SCI1_receive(void);/串口 接收函数串口中断接收函数#pragma CODE_SEG _NEAR_SEG NON_BANKED 中断函数置于非分页区内 void interrupt 21 receivedata(void)a + + ;data_receive= SCI1_receive();PWMDTY0=data_receive;if(a = = 1000)a=0;LEDCPU = LEDCPU;#pragma CODE_SEG DEFAULT 后续代码置于默认区域内void main(v

4、oid)LEDCPU_dir=1; /定义为输出LEDCPU = LED_ON;DisableInterrupts;INIT_PLL();INIT_AD();init_pwm();INIT_SCI();EnableInterrupts;while(1)AD=AD_capture();SCI0_send(AD);unsigned char SCI1_receive(void) if(!SCI1SR1_RDRF);等待发送数据寄存器满接收数据寄存器空标志位return(SCI1DRL);void INIT_SCI(void)SCI0BD = BUS_CLOCK/16/BAUD; 设置 SCI0 波

5、特率为 9600SCI0CR1 = 0x00;设置SCI0为正常模式，八位数据位，无奇偶校验/10位数据异步传输，1位起始位，一位停止位，8位数据位SCI0CR2 = 0x2c;允许接收和发送数据，允许接收中断功能SCI1BD = BUS_CLOCK/16/BAUD; 设置 SCI1 波特率为 9600SCI1CR1 = 0x00;设置SCI1为正常模式，八位数据位，无奇偶校验10位数据异步传输，1位起始位，一位停止位，8位数据位SCI1CR2 = 0x2c;允许接收和发送数据，允许接收中断功能void INIT_PLL(void)CLKSEL &= 0x7f;PLLCTL &= 0x8F;C

6、RGINT &= 0xDF;SYNR = 0x43;REFDV = 0x81;64MHz ,fbus=32MPLLCTL =PLLCTL|0x70;asm NOP;asm NOP;/set OSCCLK as sysclk/Disable PLL circuit/PLLCLK=2xOSCCLKx(SYNR+1)/(REFDV+1)二/Enable PLL circuitwhile(!(CRGFLG&0x08); /PLLCLK is Locked already CLKSEL |= 0x80; /set PLLCLK as sysclkvoid INIT_AD(void)ATD0CTL2 =

7、0x40; 启动A/D模块，快速清零，禁止中断ATD0CTL1_SRES=0; 选用8位模数转换ATD0CTL3 = 0x88;每次只转换一个通道ATD0CTL4 = 0x07; /AD 模块时钟频率为 2MHzunsigned char AD_capture(void)unsigned char AD_data;ATD0CTL5 = 0x08;转换 AD08while(!ATD0STAT0_SCF);AD_data = ATD0DR0L;return(AD_data);void init_pwm(void)PWMPOL_PPOL0= 1;PWMPRCLK = 0x22;PWMSCLA=0x0

8、4;PWMSCLB=0x04;PWMCLK = 0xFf;PWMCAE = 0x00;PWMPER0 = 255;PWMDTY0 = 0;PWME_PWME0=1;通道的极性为高电平有效/A时钟和B时钟的分频系数为4,频率为8MHz/SA时钟频率为1MHz/SB时钟频率为1MHz/0，1，2，3 用 SA 时钟；4，5，6，7 用 SB 时钟脉冲模式为左对齐模式通道0的周期为3.9KHz通道0的占空比设置使能PWM信号void SCI0_send(unsigned char data)while(!SCI0SR1_TDRE);等待发送数据寄存器(缓冲器)为空发送数据寄存器空标志位SCI0DRL

9、 = data;五、实验流程图六、实验总结串口 SCI0查询发送方式为死循环方式，未调节发送间隔时间，如果采用硬 件PIT定时中断发送或软件延时发送，则可调节发送间隔时间，效果更佳。实验二 液晶画点显示电压波形实验一、实验目的了解并掌握12864液晶屏、OLED屏显示原理，及MC9SXS128 PIT模块、AD模 块使用及中断编写方式。二、实验内容通过AD模块采集电位计电压值，实现12864液晶及OLED屏显示电压波形曲 线。三、实验原理图-劳4承=1_尽-vccPM2PJ6PJ7PAOPAIPA2PA3PA4PASPA6PATPM3PE 3vccGND四、实验源程序1、12864液晶屏关键程

10、序unsigned char gdram3232 unsigned char dianzhen128 请空GDRAMvoid clear_gdram(void)unsigned char x,y;for(y=0;y32;y+)for(x=0;x127|y63)return;vy=x/8;by=x%8;if(y=31)vx=31-y;vy=vy+16;elsevx=63-y;temp=1(7-by);gdramvxvy|=temp;更新GDRAM内容void lcd_refresh(void)unsigned char x,y;for(y=0;y32;y+)for(x=0;x16;x+)writ

11、e_command(0x34);/ 关闭绘图模式 write_command(y+0x80); /行地址 write_command(x+0x80); /列地址 write_command(0x30);write_Data(gdramy2*x);write_Data(gdramyj2*x+1);中断程序#pragma CODE_SEG _NEAR_SEG NON_BANKED void interrupt 66 pit0(void)if(PITTF_PTF0 = 1)PITTF_PTF0 = 1;/清除标志位ad=AD_capture();y=ad/4;if(x128)draw_point(x

12、,y);dianzhenx=y;x+;elseclear_gdram();for(i=0;i127;i+)dianzheni=dianzheni + 1;draw_point(i,dianzheni);dianzhen127=y;draw_point(127,y);lcd_refresh();graph();LEDCPU = LEDCPU;#pragma CODE_SEG DEFAULT2、OLED屏关键程序unsigned char gram1288;更新GRAM内容void Refresh_Gram(void)unsigned char i,n;for(i=0;i8;i + +)OLED_

13、WrCmd(0xb0+i);OLED_WrCmd(0x00);OLED_WrCmd(0x10);for(n=0;n127|y63)return;pos=7-y/8;bx=y%8;temp=1(7-bx);gramxpos|=temp;清空GRAMvoid Clear(void)unsigned char i,n;for(i=0;i8;i+)for(n=0;n128;n+)gramni=0X00;Refresh_Gram();中断程序#pragma CODE_SEG _NEAR_SEG NON_BANKED void interrupt 66 pit0(void)if(PITTF_PTF0 =

14、1)PITTF_PTF0 = 1;/清除标志位ad=AD_capture();y=ad/4;if(x128)Draw_Point(x,y);x+;elsefor(j=0;j8;j + +)for(i=0;i127;i+)gramij=grami + 1j;for(i=0;i8;i +)gram127i=0x00;Draw_Point(127,y);Refresh_Gram();#pragma CODE_SEG DEFAULT五、实验流程图1、12864液晶屏程序流程图2、OLED屏程序流程图六、实验效果1、12864液晶屏实验效果2、OLED屏实验效果七、实验总结12864液晶屏在画图模式中，

15、更改GDRAM数据时，需要关闭画图模式而关闭 12864液晶屏显示，在完成数据更改后再次显示，因屏幕自身性能限制，关闭显 示和再次开启过程的时间较长，所以ad采样率较低，曲线的连续性较差；而OLED 屏则克服了这一缺陷，采样率在较高情况下也可完整显示，曲线的连续性较好。实验三 闭环控制节气门开度实验一、实验目的了解并掌握增量式PID算法，MC9SXS128 AD模块、PWM模块、PIT模块原理 及使用。二、实验内容采集转把AD值和节气门AD值，通过增量式PID算法，输出PWM方波驱动节 气门直流电机，调节节气门转动角度，使其随转把转动角度变化而变化。三、实验原理图节气门AD果集电路转把AD采集

16、电路四、实验源程序/* common defines and macros */* derivative-specific definitions */#include #include derivative.h#include OLED.h#define BUS_CLOCK#define OSC_CLOCKunsigned char ad,ad04;int chazhi_old,chazhi=0;int sum,inc=0;float kp=0.025;float ki=0.00002;int out=0;32000000总线频率16000000晶振频率void INIT_AD(void)A

17、TD0CTL2 = 0x40;ATD0CTL1_SRES=0;ATD0CTL3 = 0x88;ATD0CTL4 = 0x07;/启动A/D模块，快速清零，禁止中断选用8位模数转换每次只转换一个通道/AD模块时钟频率为2MHzunsigned char AD_capture(void)unsigned char AD_data;ATD0CTL5 = 0x03;转换 AD03while(!ATD0STAT0_SCF);AD_data = ATD0DR0L;return(AD_data);unsigned char AD_capture_04(void)/摇杆unsigned char AD_dat

18、a;ATD0CTL5 = 0x04;转换 AD04while(!ATD0STAT0_SCF);AD_data = ATD0DR0L;return(AD_data);void init_PIT(void)PITMTLD0=255; 为0通道8位计数器赋值PITLD0=400;为0通道16位计数器赋值 /(31+1)*(99+1)=16000000个总线周期=100usPITMUX_PMUX0=0;第0通道使用微计数器0PITCE_PCE0=1;第0通道计数器工作PITCFLMT=0X80;使能周期中断定时器PITINTE_PINTE0=1; /0通道定时器定时中断被使能void INIT_PLL

19、(void)CLKSEL &= 0x7f;/set OSCCLK as sysclkPLLCTL &= 0x8F;/Disable PLL circuitCRGINT &= 0xDF;SYNR = 0x43;REFDV = 0x81;/PLLCLK=2xOSCCLKx(SYNDIV+1)/(REFDIV+1)二64MHz ,fbus=32MPLLCTL =PLLCTL|0x70; /Enable PLL circuitasm NOP;asm NOP;while(!(CRGFLG&0x08); /PLLCLK is Locked alreadyCLKSEL |= 0x80; /set PLLCL

20、K as sysclkvoid init_pwm(void)PWMPOL_PPOL0= 1;通道的极性为高电平有效PWMPOL_PPOL1= 1;通道的极性为高电平有效PWMPRCLK = 0x22;/A时钟和B时钟的分频系数为4,频率为8MHzPWMSCLA=0x04;/SA 时钟频率为 1MHzPWMSCLA=0x04;/SB 时钟频率为 1MHzPWMCLK = 0x03;/0 和 1 用 SA 时钟PWMCAE = 0x00;脉冲模式为左对齐模式PWMPER0 = 255;通道 0 的周期为 10KHzPWMPER1 = 255;通道 1 的周期为 10KHzPWMDTY0 = 0;通

21、道0的占空比设置PWMDTY1 = 0;通道1的占空比设置PWME_PWME0=1;PWME_PWME1=1;#pragma CODE_SEG _NEAR_SEG NON_BANKED void interrupt 66 pit0(void)if(PITTF_PTF0 = 1)PITTF_PTF0 = 1;清除标志位ad04=AD_capture_04();ad=AD_capture();chazhi_old=chazhi;chazhi=ad04-(255-ad);sum=sum+chazhi;out=out+(int)(kp*chazhi+ki*sum);if(out255)out=255;else if(out0)out=0;PWMDTY01=out;#pragma CODE_SEG DEFAULT void main(void)DisableInterrupts;init_pwm();INIT_PLL();INIT_AD();init_PIT();OLED_Init();EnableInterrupts;for(;)五、实验流程图六、实验总结本次实验没有采用老师所给程序，而是采用增量式PI控制，通过不断设置 比例和积分参数以到达理想实验结果，虽然最终节气门转动角度稳定在理想位置， 但是其在稳定前的超调量与稳定时间均比较大，系统的快速响应性不是很理想。课程总结