Таймер своими руками | Программирование микроконтроллеров AVR

Рассмотрим, как сделать таймер своими руками на микроконтроллере ATmega8, хотя код довольно просто адаптировать и для МК AVR других серий. Электронный таймер нужное устройство во всех областях, где требуется выполнение определенных действий через конкретный промежуток времени.

Чтобы не повторяться схему подключения четырехразрядной динамической индикации и основу кода мы возьмем из предыдущей статьи, в которой подробно описаны все элементы кода и принцип работы динамической индикации.

Управление таймера состоит всего из четырех кнопок:

— увеличение значения числа;

— уменьшение значения числа;

— старт таймера;

— сброс таймера.

В качестве индикатора срабатывания таймера применяется генератор звуковой частоты с динамиком. Генератор будет запускаться с помощью транзисторного ключа Q5, который в свою очередь открывается положительным потенциалом, поступающим из порта PC2 микроконтроллера.

Упрощенно таймер работает следующим образом. Кнопками «+» и «-» устанавливается требуемое количество секунд; кнопкой «старт» запускается таймер. Когда таймер отсчитает до нуля, на выводе PC2 микроконтроллера ATmega8 появится высокий потенциал, который откроет транзисторный ключ Q5. Далее транзисторный ключ запустит генератор и раздастся звук в динамике. Сброс таймера осуществляется при нажатии кнопки «сброс». Генератор звуковой частоты собран на двух транзисторах Q6 и Q7 разный полупроводниковых структур. С принципом работы и описанием схемы подобных генераторов можно ознакомиться, перейдя по ссылке.

Алгоритм работы таймера на микроконтроллере

Наш таймер будет отсчитывать обратное время ровно по одной секунде, хотя можно задать и любое другое время, например минуты, часы, сотые секунды и т.п.

Для формирования интервала времени в одну секунду мы воспользуемся первым таймер-счетчиком микроконтроллера ATmega8. Все его настройки мы определим в функцию start. Сначала разделим рабочую частоту микроконтроллера 1000000 Гц на 64 и получим новую частоту 15625 Гц. За это отвечают бит CS10, CS11 и CS12 регистра TCCR1B. Далее разрешаем прерывание по совпадению и в регистр сравнения (старший и младший) записываем двоичное число равное десятичному 15625. Затем обнуляем счетный регистр TCNT1 и устанавливаем в единицу бит WGM12 регистра TCCR1B, что вызывает сброс счетного регистра при совпадении текущего его значения с числом, записанным в регистры сравнения.

void start (void)

{

       TCCR1B &= ~(1<<CS12);

       TCCR1B |= (1<<CS11) | (1<<CS10); // деление частоты на 64 = 15625

       TIMSK |= (1<<OCIE1A); // разрешаем прерывания при совпадении

       OCR1AH = 0b00111101;

       OCR1AL = 0b000001001; // регистр сравнения 15625

       TCNT1 = 0;

       TCCR1B |= (1<<WGM12); // сброс при совпадении

}

Когда таймер отсчитает ровно одну секунду – вызовется прерывание. В теле функции прерывания мы будем снижать значение переменной на единицу. При достижении нуля на второй выход порта C микроконтроллера появится высокий потенциал, который откроет транзисторный ключ и запустит генератор, в результате чего мы услышим звук в динамике.

ISR (TIMER1_COMPA_vect)

{

       z—;

       if (z<0) z=0;

       if (z == 0)

       {

             PORTC |= (1<<2);

       }

       else

       {

             PORTC &= ~(1<<2);

       }

}

Скачать полный текст кода (программу)