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项目五 气动仓储机器人自动控制

辽宁机电职业技术学院. 项目五 气动仓储机器人自动控制. 制作人：王洪庆 白天明. 项目内容： 自动化立体仓库作为物流过程中的关键单元，在国外已广泛应用。 自动化立体仓库是生产物流的重要组成部分，它是生产过程中的物流中心，通过计算机的智能控制和管理，也成为生产过程的调度中心。. 能力目标： 课题 1 、定时器 / 计数器（一） 课题 2 、定时器 / 计数器（二） 课题 3 ：定时器接口应用. 实战演练： 通过实际项目，来掌握单片机定时器 / 计数器的结构和工作原理、工作方式和初始化编程及应用举例。

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项目五 气动仓储机器人自动控制

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Presentation Transcript

  1. 辽宁机电职业技术学院 项目五 气动仓储机器人自动控制 制作人：王洪庆 白天明

  2. 项目内容： 自动化立体仓库作为物流过程中的关键单元，在国外已广泛应用。 自动化立体仓库是生产物流的重要组成部分，它是生产过程中的物流中心，通过计算机的智能控制和管理，也成为生产过程的调度中心。

  3. 能力目标： 课题1、定时器/计数器（一） 课题2、定时器/计数器（二） 课题3：定时器接口应用 实战演练： 通过实际项目，来掌握单片机定时器/计数器的结构和工作原理、工作方式和初始化编程及应用举例。 通过该项目的训练，提高学生的实际动手操作能力，养成学生的工程道德观念，建立工程敬业精神和团队合作精神。

  4. 课题1 定时器/计数器(一)

  5. 课题内容 1.定时器/计数器概述 2. AT89C51片内定时器结构及工作原理 　　 ３．与T/C有关的特殊功能寄存器 　　　４．定时器/计数器的初始化 知识要点： 掌握单片机定时器/计数器的结构和工作原理。 能力训练： 通过实践，来掌握单片机定时器/计数器的 结构和工作原理，为学习工作方式和初始化编程 做准备。 　技能操作 1、上机操作掌握定时器调试和运行方法。 　２、掌握气动仓储机器人自动控制程序的设计、调试 　　　方法。

  6. 一、定时器/计数器概述 实现定时的方法一般有三种： 1．软件定时 即让计算机执行一段程序。这个程序段本身没有其它的执行目的，只是利用执行这个程序段所花费的一个固定时间。通过适当地选择指令和安排循环次数，便可改变执行这段程序所需时间的长短，实现软件定时的调节。但软件定时占用CPU，降低了CPU的利用率。 2．不可编程硬件定时 可以采用例如555集成器件、外接RC来构成定时电路。与软件定时方法相比，其定时过程全由硬件完成。利用改变RC的量值，可以使定时时间在一定范围内调节。但是这种定时电路在硬件连接好以后，定时值就不便改变了。

  7. 3．可编程计数器／定时器 它直接对外部脉冲信号或系统时钟脉冲进行计数。当计数达到设定的数值时，发出控制信号表示计数满或定时时间到。外部脉冲(或时钟脉冲)频率和设定数值的改变都能引起计数或定时的变化。所以可编程计数器/定时器的功能强，使用灵活。 单片机的内部都有两个以上的可编程定时器/计数器，为用户使用提供了方便条件。本节以AT89C51单片机为例讲述片内定时器/计数器的编程使用方法。

  8. T1(P3.5) T0(P3.4) MP TH0 TL0 TH0 TL0 TMOD TCON 二、AT89C51片内定时器结构及工作原理 AT89C51内部有两个16位的可编程定时器/计数器，定时器/计数器0(T/C0)和定时器/计数器1(T/C1)。T/C0和T/C1既可以编程为定时器使用，也可以编程为计数器使用。 定时器实际上也是工作在计数方式下，只不过对固定频率的脉冲计数，由于脉冲周期也固定，由计数值可以计算出计数时间，有定时的功能；计数器是对外部输入的非固定频率的脉冲计数，由于脉冲周期无规律，就无法计算时间，只能计数脉冲个数。

  9. AT89C51的T/C是加1计数的。当工作在定时器方式时，对振荡源12分频的脉冲计数，即每个机器周期计数值加1，计数速率＝l/12fosc，当fosc=6MHz时，计数速率=500KHz。AT89C51的最高晶振频率fosc为33MHz时，计数速率=7500 KHz。 当T/C工作在计数器方式时，计数脉冲来自外部脉冲输入端T0（P3.4）或T1（P3.5），当T0或T1脚上负跳变时计数值加1。CPU在每个机器周期的S5P2状态采样T0或T1，因此识别该引脚上的负跳变需两个机器周期，即24个振荡周期。所以T0或T1脚输入的可计数的外部脉冲的最高频率为1/24fosc，若高于此频率，将会计数出错。

  10. 　　　　　三、与T/C有关的特殊功能寄存器 1．T0和T1 T0和T1都是16位的计数值寄存器。T0由TH0和TL0构成，TH0和TL0都是SFR，字节地址分别是8CH和8AH，T1由TH1和TL1构成，TH1和TL1也是SFR，字节地址分别是8DH和8BH。由于T0和T1都是16位的，因此T/C0和T/C1的最大计数值为十进制数65536。 2．定时器/计数器控制寄存器TCON TCON是SFR，字节地址为88H，可位寻址。

  11. TR0：T/C0启动控制位。TR0＝1，T/C0启动计数；TR0=0， T/C0停止计数。 TF0：T/C0溢出中断标志位。 T0溢出时置TF0=1，此标志可供中断或查询用。当采用中断方式时，转向中断服务程序的同时由硬件清“0”TF0。采用查询方式时，由用户软件清“0”。 TR1：T／C1启动控制位。其意义同TR0。 TF1：T／C1溢出中断标志位。其意义同TF0。

  12. 辽宁机电职业技术学院 3．T／C的方式控制寄存器TMOD 方式控制寄存器TMOD用来编程定时器／计数器的工作方式，字节地址为89H。 GATE：门控位 GATE＝0时，T/C的启动仅受TR0或TR1的控制。 GATE＝1时，T/C的启动受到双重控制。 C/T：计数器、定时器选择位。 C/T=0时，工作于定时方式。 C/T=1时，工作于计数方式。

  13. M1和M0：工作方式选择位 AT89C51的定时器／计数器有4种工作方式，由M1、M0的4种组合状态确定，具体见下表：

  14. 四、定时器/计数器的初始化 • 1．初始化步骤 • 在使用AT89C51的定时器/计数器前，应对它进行编程初始化，主要是对TCON和TMOD编程；计算和装载T0和T1计数初值。一般完成以下几个步骤： • 确定T/C的工作方式—编程TMOD； • 计算T0或T1中的计数初值，并装载到T0或T1。 • T/C在中方式工作时，须开CPU中断和源中断—编程IE寄存器。 • 启动定时器/计数器—编程TCON中TR1或TR0位。

  15. 2．计数初值的计算 　　　　　（1）定时器的计数初值 在定时器方式下，T/C是对机器周期脉冲计数的，若fosc=6MHz,一个机器周期为2µS，所以： 方式0 13位定时器最大定时间隔＝213×2µS＝16.384ms 方式1 16位定时器最大定时间隔＝216×2µS＝131.072ms 方式2 8位定时器最大定时间隔＝28×2µS＝512µS 若使T/C1工作在定时器方式1，要求定时1mS，求计数初值。设计数初值为X，则有： （216－X）×2µS＝1000µS X＝65536－500＝65036＝1111111000001100B＝FE0CH 因此，TH1＝FEH，TL1＝0CH

  16. （2）计数器的计数初值 在计数器方式下： 方式0 13位计数器的满计数值＝213＝8192 方式1 16位计数器的满计数值＝216＝65536 方式2 8位计数器满计数值＝28＝256 若和T/C1工作在计数器方式2，要求计数10个脉冲的计数初值。设计数初值为X，则有： 28－X＝10 X＝28－10＝246＝11110101B＝F5H 　　因此 TH1＝TL1＝F5H

  17. 谢谢！

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