单片机是一种重要的嵌入式系统开发工具，广泛应用于各种电子设备中。而单片机的定时器功能则是其中一项重要的功能模块。在本文中，我们将讨论单片机定时器的应用，包括PWM输出、计时和延时等功能。
1. PWM输出
脉宽调制（PWM）是一种用于模拟信号的产生和控制的技术。在单片机中，定时器模块可以用于生成PWM信号。定时器通过周期性地改变引脚的输出状态（高电平和低电平）来产生PWM信号。
使用定时器产生PWM信号的步骤如下：
- 配置定时器的工作模式和时钟源。
- 设置计数器的初值和重载值。
- 配置引脚作为输出引脚，并启用PWM输出功能。
- 启动定时器。
下面是一个使用定时器生成PWM信号的示例代码（以51单片机为例）：
#define PWM_PIN P1_0
void Timer0_PWM_Init() {
TMOD |= 0x01; // 配置Timer0为工作模式1，16位定时器模式
TH0 = 0xFC; // 设置计数器初值
TL0 = 0x67;
ET0 = 1; // 允许Timer0中断
EA = 1; // 允许总中断
TR0 = 1; // 启动Timer0
}
void main() {
PWM_PIN = 0; // 初始化引脚的输出状态为低电平
Timer0_PWM_Init(); // 初始化定时器
while (1) {
// 执行其他任务
}
}
void Timer0_ISR() interrupt 1 {
PWM_PIN = ~PWM_PIN; // 反转引脚的输出状态，实现PWM输出
TH0 = 0xFC; // 重新设置计数器初值
TL0 = 0x67;
}
上述代码中，通过定时器0中断实现PWM输出功能。通过改变计时器的初值和重载值，可以实现不同的PWM占空比。
2. 计时
定时器还可以用于计时功能。定时器可以以特定的计时单位进行计数，当计数达到设定的上限时，触发中断或其他操作。
以51单片机为例，下面是一个简单的计时器示例代码：
void Timer1_Init() {
TMOD |= 0x10; // 配置Timer1为工作模式0，16位计时器模式
TH1 = 0x00; // 设置计数器初值
TL1 = 0x00;
ET1 = 1; // 允许Timer1中断
EA = 1; // 允许总中断
TR1 = 1; // 启动Timer1
}
void main() {
Timer1_Init(); // 初始化计时器
while (1) {
// 执行其他任务
}
}
void Timer1_ISR() interrupt 3 {
// 定时1s，触发中断后执行的操作
// 在这里可以添加计时逻辑
TH1 = 0x00; // 重新设置计数器初值
TL1 = 0x00;
}
上述代码中，每当定时器1的计数达到上限时，会触发中断，并执行中断服务程序。可以根据具体的需求，在中断服务程序中添加相应的计时逻辑。
3. 延时
利用定时器的计时功能，我们还可以实现延时功能。延时是在程序中暂停一段时间，使得程序按指定的时间间隔执行。
下面是一个使用定时器实现延时的示例代码：
void Timer2_Init() {
TMOD |= 0x20; // 配置Timer2为工作模式1，8位自动重载定时器模式
TH2 = 0xFD; // 设置计数器初值
TL2 = 0xFD;
ET2 = 0; // 不允许Timer2中断
TR2 = 1; // 启动Timer2
}
void Delay(unsigned int ms) {
unsigned char i, j;
for (i = 0; i < ms; ++i) {
for (j = 0; j < 123; ++j) {
// 等待1ms
// 这里的具体计数值需要根据单片机的主频和定时器的工作模式进行调整
}
}
}
void main() {
Timer2_Init(); // 初始化定时器2
while (1) {
Delay(1000); // 延时1s
// 执行其他任务
}
}
上述代码中，通过定时器2实现了1毫秒的延时功能。通过修改延时函数中的计数值，可以调整延时的时间。
总结：单片机的定时器模块功能强大，可以用于PWM输出、计时和延时等功能。通过合理利用定时器，我们可以实现丰富多样的应用。在实际开发中，需要根据不同的单片机型号和具体需求，灵活应用定时器功能。
本文来自极简博客，作者：深夜诗人，转载请注明原文链接：单片机定时器应用：PWM输出、计时、延时等功能
