51單片機做數字鐘定時器中斷有誤差如何提高精度

ID:516644 · 發表于 2020-5-18 18:59

使用51單片機做一個簡單的數字鐘，但是用定時器中斷時，進入中斷服務函數時會有機器周期，會產生誤差。怎么減少這種誤差？或者如果用補償的方式增加定時器的初值，應該怎么計算需要補償的數值？
以下部分代碼是我使用補償修正值的方式，但是修正值不正確。

u8 fixtime; //定義修正變量

void time0_init(void)
{
TMOD |= 0X01;  //選擇為定時器0模式，工作方式1，僅用TR0打開啟動。

TH0 = 0XD8;    //給定時器賦初值，定時10ms
TL0 = 0XF0;
ET0 = 1;    //打開定時器0中斷允許
EA = 1;       //打開總中斷
TR0 = 1;    //打開定時器
}

void Timer0() interrupt 1
{
EA = 0;//禁止所有中斷請求
TR0 = 0;//關閉T0
fixtime = TL0 + 0X1B;//將TL0中已計數值寫入fixtime，并加上修正操作占用的27個機器周期
TL0 = 0XF0 + fixtime;//將修正值寫入TL0
TH0 = 0XD8 + (char)CY;//修正TL0時可能產生進位，要補償到TH0
EA = 1;//允許所有中斷請求
TR0 = 1;//開啟TR0
msec++;
if(msec == 100)       //1sec = 1000ms
{
msec = 0;
sec++;
}
if(sec == 60)          //1min = 60sec
{
sec = 0;
min++;
}
if(min == 60)          //1hour = 60min
{
min = 0;
hour++;
}
}

ID:213173 · 發表于 2020-5-18 18:59

LOVEqing 發表于 2020-5-20 18:47
#include
#include "lcd.h"
#define uint unsigned int

仿真受PC時鐘影響，不一定準，要用實物驗證。仿真用不了STC89C52的EEPROM保存fixtime變量。給你基本補齊了。

無標題.jpg

//適用STC89C52RC單片機
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
//定義ISP的操作命令
#define RdCommand 0x01 //讀命令
#define PrgCommand 0x02 //寫命令
#define EraseCommand 0x03 //擦除命令
#define Error 1
#define Ok 0
#define WaitTime 0x01 //定義CPU的等待時間,寫入硬件延時
//STC89系列EEPROM寄存器聲明
sfr ISP_DATA=0xe2; //0000,0000 EEPROM數據寄存器
sfr ISP_ADDRH=0xe3; //0000,0000 EEPROM地址高字節
sfr ISP_ADDRL=0xe4; //0000,0000 EEPROM地址第字節
sfr ISP_CMD=0xe5; //xxxx,xx00 EEPROM命令寄存器
sfr ISP_TRIG=0xe6; //0000,0000 EEPRPM命令觸發寄存器
sfr ISP_CONTR=0xe7; //0000,x000 EEPROM控制寄存器
sbit key0=P3^3;
sbit key1=P3^4;
sbit key2=P3^5;
sbit rs=P2^6; //寄存器選擇信號 H:數據寄存器 L:指令寄存器
sbit rw=P2^5; //寄存器選擇信號 H:數據寄存器 L:指令寄存器
sbit e =P2^7; //片選信號下降沿觸發
uchar sec=0,min=0,hour=12;
uchar num=0;
uint usec=0;
//uint fixtime=10000; //定義修正變量
uint fixtime; //定義修正變量
bit sec_flag=0; //秒標志
// 打開 ISP,IAP 功能
void ISP_IAP_enable(void)
{
EA = 0; /* 關中斷 */
ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x18; /* 0001,1000 */
ISP_CONTR = ISP_CONTR | WaitTime; /* 寫入硬件延時 */
ISP_CONTR = ISP_CONTR | 0x80; /* ISPEN=1 */
}
// 關閉 ISP,IAP 功能
void ISP_IAP_disable(void)
{
ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x7f; /* ISPEN = 0 */
ISP_TRIG = 0x00;
EA = 1; /* 開中斷 */
}
// 公用的觸發代碼
void ISPgoon(void)
{
ISP_IAP_enable(); /* 打開 ISP,IAP 功能 */
ISP_TRIG = 0x46; /* 觸發ISP_IAP命令字節1 */
ISP_TRIG = 0xb9; /* 觸發ISP_IAP命令字節2 */
_nop_();
}
// 字節讀
unsigned char byte_read(unsigned int byte_addr)
{
ISP_ADDRH = (unsigned char)(byte_addr >> 8);/* 地址賦值 */
ISP_ADDRL = (unsigned char)(byte_addr & 0x00ff);
ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8; /* 清除低3位 */
ISP_CMD = ISP_CMD | RdCommand; /* 寫入讀命令 */
ISPgoon(); /* 觸發執行 */
ISP_IAP_disable(); /* 關閉ISP,IAP功能 */
return (ISP_DATA); /* 返回讀到的數據 */
}
// 扇區擦除
void SectorErase(unsigned int sector_addr)
{
unsigned int iSectorAddr;
iSectorAddr = (sector_addr & 0xfe00); /* 取扇區地址 */
ISP_ADDRH = (unsigned char)(iSectorAddr >> 8);
ISP_ADDRL = 0x00;
ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8; /* 清空低3位 */
ISP_CMD = ISP_CMD | EraseCommand; /* 擦除命令3 */
ISPgoon(); /* 觸發執行 */
ISP_IAP_disable(); /* 關閉ISP,IAP功能 */
}
// 字節寫
void byte_write(unsigned int byte_addr, unsigned char original_data)
{
ISP_ADDRH = (unsigned char)(byte_addr >> 8); /* 取地址 */
ISP_ADDRL = (unsigned char)(byte_addr & 0x00ff);
ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8; /* 清低3位 */
ISP_CMD = ISP_CMD | PrgCommand; /* 寫命令2 */
ISP_DATA = original_data; /* 寫入數據準備 */
ISPgoon(); /* 觸發執行 */
ISP_IAP_disable(); /* 關閉IAP功能 */
}
/********************************************************************
* 名稱 : delay_uint()
* 功能 : 小延時。
* 輸入 : 無
* 輸出 : 無
***********************************************************************/
void delay_uint(uint i)
{
while(--i);
}
/********************************************************************
* 名稱 : write_com(uchar com)
* 功能 : 1602命令函數
* 輸入 : 輸入的命令值
* 輸出 : 無
***********************************************************************/
void write_com(uchar com)
{
e=0;
rs=0;
rw=0;
P0=com;
delay_uint(25);
e=1;
delay_uint(25);
e=0;
}
/********************************************************************
* 名稱 : write_data(uchar dat)
* 功能 : 1602寫數據函數
* 輸入 : 需要寫入1602的數據
* 輸出 : 無
***********************************************************************/
void write_data(uchar dat)
{
e=0;
rs=1;
rw=0;
P0=dat;
delay_uint(25);
e=1;
delay_uint(25);
e=0;
}
/***********************lcd1602初始化設置************************/
void init_1602()
{
write_com(0x38);
write_com(0x0c);
write_com(0x06);
write_com(0x01);
}
void time0_init(void)
{
TMOD = 0x02;//自動重裝
TH0 = 0x9C; //100us
TL0 = 0x9C;
EA = 1;
ET0 = 1;
TR0 = 1;
}
void LCD1602_init(void)
{
uchar i;
uchar a[]=" Digital Clock ";
write_com(0x80);
for(i=0;i<16;i++)
write_data(a[i]);
}
void display(void)
{
write_com(0xc0+13);
if(num==0)
write_data(' ');
else if(num==1)
write_data('H');
else if(num==2)
write_data('M');
else if(num==3)
write_data('S');
write_com(0x80+0x44);
if(num==4)
{
write_data('F');
write_data('=');
write_data('=');
write_data(fixtime/10000%10+'0');
write_data(fixtime/1000%10+'0');
write_data(fixtime/100%10+'0');
write_data(fixtime/10%10+'0');
write_data(fixtime%10+'0');
write_data(' ');
write_data(' ');
}
else
{
write_data(hour/10+'0');
write_data(hour%10+'0');
write_data(':');
write_data(min/10+'0');
write_data(min%10+'0');
write_data(':');
write_data(sec/10+'0');
write_data(sec%10+'0');
}
}
void keyscan()
{
static bit key_lock=0; //按鍵自鎖標志
static uchar count=0; //消抖計數變量
uchar i=0,a,b;
if(!key0||!key1||!key2)
{
if(++count>=10 && key_lock==0)
{
key_lock=1;//自鎖
if(!key0)
{
num++;
num%=5;
}
if(!key1 && num>0)
{
switch(num)
{
case 1: hour++;if(hour>=24)hour=0; break;
case 2: min++; if(min>=60) min=0; break;
case 3: sec++; if(sec>=60) sec=0; break;
case 4: fixtime++;
a=fixtime>>8;
b=fixtime;
SectorErase(0x2000);//擦除扇區
byte_write(0x2000,a);//重新寫入數據高8位
byte_write(0x2001,b);//重新寫入數據低8位
break;
default: break;
}
}
if(!key2 && num>0)
{
switch(num)
{
case 1: hour--;if(hour>=24)hour=23; break;
case 2: min--; if(min>=60) min=59; break;
case 3: sec--; if(sec>=60) sec=59; break;
case 4: fixtime--;
a=fixtime>>8;
b=fixtime;
SectorErase(0x2000);//擦除扇區
byte_write(0x2000,a);//重新寫入數據高8位
byte_write(0x2001,b);//重新寫入數據低8位
break;
default: break;
}
}
}
}
else //松手
{
count=0;
key_lock=0;
}
}
void Timing()//計時程序
{
if(sec_flag)
{
sec_flag=0;
sec++;
if(sec >= 60)
{
sec = 0;
min++;
if(min >= 60)
{
min = 0;
hour++;
if(hour >= 24)
hour=0;
}
}
}
}
void main()
{
init_1602();
LCD1602_init();
fixtime=byte_read(0x2000);//程序開始時讀取EEPROM中數據
fixtime=fixtime<<8|byte_read(0x2001);//合并為整形數據
if(fixtime>15000||fixtime<5000) //防止首次上電時讀取出錯
fixtime=10000;
time0_init();
while(1)
{
keyscan();
Timing();
display();
}
}
void Timer0() interrupt 1
{
if(++usec>=fixtime) //1sec
{
usec = 0;
sec_flag=1;
}
}

復制代碼

ID:584814 · 發表于 2020-5-19 11:08

如果僅用單片機內部時鐘，除調整晶振頻率等硬件外，軟件通過調整定時器的初值，計算值加實驗修正。
想獲得精準時鐘，直接外部時鐘便宜且方便。

ID:267719 · 發表于 2020-5-19 11:34

用方式2，自動重載模式。定時到比如100us。這樣就只有相鄰誤差，沒有累計誤差。
晶振匹配不同的電容，實際的頻率也是有誤差的。這個補償要累計去計算的，比如1個月后，誤差多少個ms，平均每天或每小時差多少個ms（這個值小于1000），到整天或整小時的時候調整（根據實際情況去加或減。加好辦，注意減的處理）。
僅提供一種思路做參考。。

ID:213173 · 發表于 2020-5-19 16:35

給你一個程序框架，自己補充完整。可以做到日誤差<10秒

#include <reg51.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit key1=P3^4;
sbit key2=P3^5;
uchar sec,min,hour;
uint usec=0;
uint fixtime=10000; //定義修正變量
bit sec_flag=0; //秒標志
void time0_init(void)
{
TMOD = 0x02;//自動重裝
TH0 = 0x9C; //100us
TL0 = 0x9C;
EA = 1;
ET0 = 1;
TR0 = 1;
}
void keyscan()
{
static bit key_lock=0; //按鍵自鎖標志
static uchar count=0; //消抖計數變量
if(!key1||!key2)
{
if(++count>=100 && key_lock==0)
{
key_lock=1;//自鎖
if(!key1)
fixtime++;
if(!key2)
fixtime--;
}
}
else //松手
{
count=0;
key_lock=0;
}
//其它調時語句
}
void display()//顯示程序
{
//顯示
}
void Timing()//計時程序
{
if(sec_flag)
{
sec_flag=0;
sec++;
if(sec >= 60)
{
sec = 0;
min++;
if(min >= 60)
{
min = 0;
hour++;
if(hour >= 24)
hour=0;
}
}
}
}
void main()
{
time0_init();
while(1)
{
keyscan();
Timing();
display();
}
}
void Timer0() interrupt 1
{
if(++usec>=fixtime) //1sec
{
usec = 0;
sec_flag=1;
}
}

復制代碼

ID:516644 · 發表于 2020-5-19 17:44

carpcarey 發表于 2020-5-19 11:34
用方式2，自動重載模式。定時到比如100us。這樣就只有相鄰誤差，沒有累計誤差。
晶振匹配不同的電容，實際 ...

為什么我修改成方式2之后，1602顯示的數值都不會變了。只修改了定時器的配置。定時時間是100us

ID:732506 · 發表于 2020-5-19 20:42

讓鐘運行較長一段時間，比如10-20小時，看誤差萬分之多少，根據誤差調整fixtime的值。一次可能不行，多試幾次，應該能不斷減小誤差。調整到每天誤差幾十秒應該是可以的，要進一步提高比較困難，因為使用按鍵時會對程序的執行時間有影響。

ID:267719 · 發表于 2020-5-20 09:09

LOVEqing 發表于 2020-5-19 17:44
為什么我修改成方式2之后，1602顯示的數值都不會變了。只修改了定時器的配置。定時時間是100us

看看代碼

ID:516644 · 發表于 2020-5-20 16:51

carpcarey 發表于 2020-5-20 09:09
看看代碼

#include "reg52.h"
#include "lcd.h"

#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int

u8 init[] = "0123456789";
u8 msec;    //毫秒
u8 sec;       //秒
u8 min;       //分
u8 hour;    //時

void LCD1602_init(void)
{
LcdWriteCom(0x01);
LcdWriteData(' ');
LcdWriteData('D');
LcdWriteData('i');
LcdWriteData('g');
LcdWriteData('i');
LcdWriteData('t');
LcdWriteData('a');
LcdWriteData('l');
LcdWriteData(' ');
LcdWriteData(' ');
LcdWriteData('C');
LcdWriteData('l');
LcdWriteData('o');
LcdWriteData('c');
LcdWriteData('k');
LcdWriteData(' ');
}

void LCD1602_show(void)
{
LcdWriteCom(0x80 + 0x40);
LcdWriteData(init[hour / 10]);
LcdWriteData(init[hour % 10]);
LcdWriteData(':');
LcdWriteData(init[min / 10]);
LcdWriteData(init[min % 10]);
LcdWriteData(':');
LcdWriteData(init[sec / 10]);
LcdWriteData(init[sec % 10]);
}
void time0_init(void)
{
TMOD = 0X02;  //選擇為定時器0模式，工作方式2，僅用TR0打開啟動。

TH0 = 0X9C;    //給定時器賦初值，定時0.1ms
TL0 = 0X9C;
ET0 = 1;    //打開定時器0中斷允許
EA = 1;       //打開總中斷
TR0 = 1;    //打開定時器
}

void main(void)
{
LcdInit();
time0_init();
LCD1602_init();
while(1)
{
LCD1602_show();
}
}

void Timer0(void) interrupt 1
{
msec++;
if(msec == 10000)       //1sec = 1000ms
{
msec = 0;
sec++;
}
if(sec == 60)          //1min = 60sec
{
sec = 0;
min++;
}
if(min == 60)          //1hour = 60min
{
min = 0;
hour++;
}
if(hour == 24)
hour = 0;
}

大概是這樣

ID:548551 · 發表于 2020-5-20 17:03

wulin 發表于 2020-5-19 16:35
給你一個程序框架，自己補充完整。可以做到日誤差

請問老哥.51單片機都不初始化IO口嗎? 還有就是晶振頻率,以及上下拉打開不打開. 還有看門狗也不初始化??

ID:73435 · 發表于 2020-5-20 17:03

中斷里面處理盡可能快，所以你的很多代碼可以放到中斷外，中斷里面就是一個簡單的累加就好了。

ID:267719 · 發表于 2020-5-20 17:21

LOVEqing 發表于 2020-5-20 16:51
#include "reg52.h"
#include "lcd.h"

u8 msc 不對 u16 msc因為后面 if (msec == 10000) //1sec = 1000ms
如果u8 msc，始終不會等于10000的，最大只能255.

ID:516644 · 發表于 2020-5-20 18:47

wulin 發表于 2020-5-19 16:35
給你一個程序框架，自己補充完整。可以做到日誤差

#include <reg52.h>
#include "lcd.h"
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char

uchar init[] = "0123456789";

sbit key1=P3^4;
sbit key2=P3^5;

uchar sec,min,hour;
uint  usec=0;
uint  fixtime=10000; //定義修正變量
bit sec_flag=0;             //秒標志

void time0_init(void)
{
TMOD = 0x02;//自動重裝
TH0 = 0x9C; //100us
TL0 = 0x9C;
EA = 1;
ET0 = 1;
TR0 = 1;
}

void LCD1602_init(void)
{
LcdWriteCom(0x01);
LcdWriteData(' ');
LcdWriteData('D');
LcdWriteData('i');
LcdWriteData('g');
LcdWriteData('i');
LcdWriteData('t');
LcdWriteData('a');
LcdWriteData('l');
LcdWriteData(' ');
LcdWriteData(' ');
LcdWriteData('C');
LcdWriteData('l');
LcdWriteData('o');
LcdWriteData('c');
LcdWriteData('k');
LcdWriteData(' ');
}

void LCD1602_show(void)
{
LcdWriteCom(0x80 + 0x40);
LcdWriteData(init[hour / 10]);
LcdWriteData(init[hour % 10]);
LcdWriteData(':');
LcdWriteData(init[min / 10]);
LcdWriteData(init[min % 10]);
LcdWriteData(':');
LcdWriteData(init[sec / 10]);
LcdWriteData(init[sec % 10]);
}

void keyscan()
{
      static bit key_lock=0;       //按鍵自鎖標志
      static uchar count=0;       //消抖計數變量
      if(!key1||!key2)
      {
            if(++count>=100 && key_lock==0)
            {
                     key_lock=1;//自鎖
                     if(!key1)
                              fixtime++;
                     if(!key2)
                              fixtime--;
            }
      }
      else //松手
      {
            count=0;
            key_lock=0;
      }
      //其它調時語句
}

void display()//顯示程序
{
   LCD1602_show();  //顯示
}

void Timing()//計時程序
{
      if(sec_flag)
      {
            sec_flag=0;
            sec++;
            if(sec >= 60)
            {
                     sec = 0;
                     min++;
                     if(min >= 60)
                     {
                              min = 0;
                              hour++;
                              if(hour >= 24)
                                    hour=0;
                     }
            }
      }
}

void main()
{
      time0_init();
LcdInit();
LCD1602_init();

      while(1)
      {
            keyscan();
            Timing();
            display();
      }
}

void Timer0() interrupt 1
{
      if(++usec>=fixtime)  //1sec
      {
            usec = 0;
            sec_flag=1;
      }
}

我就增加了1602顯示，用protues仿真，然后誤差還是蠻大的，大概1602顯示25s的時候手機秒表已經跑到28了

ID:516644 · 發表于 2020-5-21 10:11

carpcarey 發表于 2020-5-20 17:21
u8 msc 不對 u16 msc因為后面 if (msec == 10000) //1sec = 1000ms
如果u8 msc，始終不會等于 ...

哦哦哦是的呢，忘記了

ID:516644 · 發表于 2020-5-21 19:00

wulin 發表于 2020-5-21 12:09
仿真受PC時鐘影響，不一定準，要用實物驗證。仿真用不了STC89C52的EEPROM保存fixtime變量。給你基本補齊 ...

哈哈哈哈哈，有道理，主要是手頭沒有開發板，沒法實物測試。你這都把鐘基本做出來了

ID:57657 · 發表于 2023-3-8 14:52

高精度必須自動重載初值，定時器0中斷內不能向TH0和TL0寄存器賦值，有多個中斷注意優先級問題。

ID:1034262 · 發表于 2023-3-8 17:10

定時器工作于自動重裝模式，本身不會造成誤差。
我用一個有源恒溫晶振，北斗模塊校準過，作為單片機（STC8H4K64TL）的時鐘，定時器工作于16位自動重裝模式，1年的誤差不超過0.3秒。

帳號		自動登錄	找回密碼
密碼			立即注冊

久久久久久久999_99精品久久精品一区二区爱城_成人欧美一区二区三区在线播放_国产精品日本一区二区不卡视频_国产午夜视频_欧美精品在线观看免费

51單片機做數字鐘定時器中斷有誤差如何提高精度

最佳答案

久久久久久久999_99精品久久精品一区二区爱城_成人欧美一区二区三区在线播放_国产精品日本一区二区不卡视频_国产午夜视频_欧美精品在线观看免费

51單片機做數字鐘 定時器中斷有誤差 如何提高精度

最佳答案

51單片機做數字鐘定時器中斷有誤差如何提高精度