一个解码RC遥控器的程序设计思路
最近写了一个解调航模遥控器PWM信号，控制舵机的程序。遥控器是福特吧的4VF四通道的控，单片机用的是AVR M8。
也看过其他人写的同时输出多路PWM信号的程序，需要外接硬件扩展，我写的程序用了另外一种方法来实现，已经在面包板上实现了控制4路舵机，示波器显示的波形也很正常，但是不知道这个生成多路PWM的算法到底好不好，有没有漏洞或设计不严谨的地方，我是个单片机初学者，希望高手能指点一下。
生成多路PWM的编程思路
使用了定时器0溢出中断和ICP1捕获中断，捕获中断负责接收解调输入的多路混合的PWM信号，定时器0溢出中断负责输出各路独立的PWM控制信号，定时器0和1都设置为64分频，主频8M时，8uS一个setp，用捕获中断来解码输入的信号，将每个通道的脉宽数据保存到到一个全局变量数组中，确认一帧多通道数据接收完毕后打开定时器0中断，在定时器0中断里（8uS一次溢出中断）每次将各通道的采集数据减1，然后判断各通道数据，大于0的响应输出端口输出高电平，等于0的就输出低电平，全部都为0了就关闭定时器0中断，等待ICP中断再次打开它。
实际我试验了4个通道，没有问题，各通道波形都很好，在输入的PWM信号第四个脉冲结束后各端口就同时输出单独的舵机控制PWM了，但是总觉得程序设计中有漏洞，但又不知道在那里，所以写出来请有经验的大大们拍拍砖。以上只是编程的思路，如果需要程序我再贴上，顺便说一下，我是业余玩单片机的，不是职业的。 一直觉得设计思路有问题，想了一天，昨天软件仿真了一下（仿真用的很少），终于发现问题了，犯了一个大的错误，就是在定时器0中断里处理波形输出，原以为8us的中断够执行64条指令，谁知一仿真，仅仅输出4路控制波形耗时大大超出了8us，犯了中断里只能执行简短代码的大忌。今天抽时间将波形输出的代码转化为函数，放到主程序里执行，中断里就放一个计数器用于计算输出的时间，别的什么也不能干了。 已经将PWM输出改成函数了，一切正常，中断里就放了一个计数器变量累加，别的什么也不干，中断不会超时了。
附上代码：
中断.h
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/************************************************************************
文件名称：TimeCount.H
修改日期：2011/02/11
创建人：admvip
定时器0，定时器1的初始化和中断处理函数
************************************************************************/
#ifndef __TIMECOUNT_H__
#define __TIMECOUNT_H__
#include <iom8v.h>
#include <AVRdef.h> //7.22新版macros.h替换文件
/*常数宏定义*/
#ifndef TRUE
#define TRUE 1
#endif
#ifndef FALSE
#define FALSE 0
#endif
#ifndef NULL
#define NULL 0
#endif
/*定义舵机信号输出端口*/
#define PWMOUTPORT PORTD
#define CH1 PD2
#define CH2 PD3
#define CH3 PD4
#define CH4 PD5
#define CH5 PD6
#define CH6 PD7
/*定义_解码通道数量*/
#define CHANNELCOUNT 5
/*0.5ms前导脉冲宽度常量*/
/*8M主频64分频计数器一个SETP是8uS，0.5ms大致是62.5个SETP*/
#define PULSEMinWIDTH 2
#define PULSEMaxWIDTH 325
/*模块变量外部引用声明*/
extern volatile unsigned char g_ChannelData[]; //通道数据存储数组
extern volatile unsigned char g_bReceiveStart; //通道数据接收开始标志
extern volatile unsigned char g_bInAllComplete; //输入波形采集完成标志
extern volatile unsigned char g_nInIndex; //当前输入通道号
extern volatile unsigned char g_nOutIndex; //当前输出通道号
extern volatile unsigned int g_nPwmWidth; //被检测脉冲宽度
/*模块函数外部引用声明*/
extern void TimeCount_init(void);
extern void PWM_OUT(void);
#endif
定时器.c
-----------
/************************************************************************
文件名称：TimeCount.C
修改日期：2011/02/11
创建人：admvip
定时器0，定时器1的初始化和中断处理函数
************************************************************************/
#include <iom8v.h>
#include <AVRdef.h>
#include "TimeCount.h"
/*变量定义区*/
volatile unsigned charg_ChannelData; //通道数据存储数组
volatile unsigned charg_bInAllComplete= FALSE; //输入波形采集完成标志
volatile unsigned charg_bOutAllComplete = TRUE; //输出波形发送完成标志
volatile unsigned charg_nInIndex= 0; //当前输入通道号
volatile unsigned charg_nOutIndex = 0; //当前输出通道号
volatile unsigned int g_nPwmWidth = 0; //被检测脉冲宽度
volatile unsigned charg_bReceiveStart = FALSE; //通道数据接收开始标志
volatile unsigned int s_nTC0_Count;
/********************************************/
//TIMER0 initialize - prescale:64
// desired value: 8uSec
// actual value:8.000uSec (0.0%)
static void timer0_init(void)
{
TCCR0 = 0x00; //stop
TCNT0 = 0xFF; //set count
//TCCR0 = 0x03; //start timer
}
//TIMER1 initialize - prescale:64
// WGM: 0) Normal, TOP=0xFFFF
// Setp value:8.000uSec (0.0%)
static void timer1_init(void)
{
TCCR1B = 0x00; //stop
TCNT1H = 0x00; //setup
TCNT1L = 0x00;
OCR1AH = 0x00;
OCR1AL = 0x01;
OCR1BH = 0x00;
OCR1BL = 0x01;
ICR1H= 0x00;
ICR1L= 0x01;
TCCR1A = 0x00;
//TCCR1B bit6:1上升沿捕获bit6:0下降沿捕获
//TCCR1B |= BIT(6);上升沿捕获 TCCR1B &= ~BIT(6);下降沿捕获
//根据需要可在捕获中断内变换
TCCR1B = 0x43; //start Timer
}
void TimeCount_init(void)
{
timer0_init();
timer1_init();
//TIMSK bit5:1使能TC1外部电平捕获bit5:0禁止TC1外部电平捕获
TIMSK = 0x21; //timer interrupt sources
DDRD |= 0xFC; // 设置PD2-PD7为舵机信号输出端口
}
/***********************************************/
/***********************************************
TC0溢出中断负责各通道PWM波形输出，每8us刷新一
次，中断内检测各通道数据，到达脉宽设定的通道结
束PWM输出。全部通道发送完毕后所有端口置低电平，
同时关闭TC0溢出中断，等待下一次数据输出。
***********************************************/
#pragma interrupt_handler timer0_ovf_isr:iv_TIM0_OVF
void timer0_ovf_isr(void)
{
TCNT0 = 0xFF; //reload counter value
s_nTC0_Count++;
}
/***********************************************
TC1输入捕获中断负责接收RC送来的PWM连续脉冲，
通过检测各通道的脉冲宽度来确定各通道的PWM数据，
有效通道脉冲全部接收完毕后打开TC0溢出中断实现
各通道的PWM波形分离输出。
***********************************************/
#pragma interrupt_handler timer1_capt_isr:iv_TIM1_CAPT
void timer1_capt_isr(void)
{
//timer 1 input capture event, read (int)value in ICR1 using;
// value=ICR1L; //Read low byte first (important)
// value|=(int)ICR1H << 8; //Read high byte and shift into top byte
if (TCCR1B & BIT(6)) // 是否为上升沿触发？
{
TCNT1 = 0; //TC1计数器归零
TCCR1B &= ~BIT(6); //修改为下降沿触发
} else
{
g_nPwmWidth = ICR1; // 下降沿触发后保存有效的脉宽数据
TCCR1B |= BIT(6); // 修改为上升沿触发，为下一次脉冲做准备
if (g_nPwmWidth > 625) // 判断是否为超过5ms的脉冲，确定通道数据是否开始接收
{
g_bReceiveStart = TRUE; // 接收开始标志置位
g_nInIndex = 0; // 输入索引归零
} else
{
if (g_bReceiveStart) // 判断接收开始标志置位，开始接受有效通道数据
{
g_ChannelData = (unsigned char) g_nPwmWidth;
if (g_nInIndex >= CHANNELCOUNT) // 检测有效通道接收是否完成
{
g_bReceiveStart= FALSE; // 接收开始标志清零
g_bInAllComplete = TRUE; // 接收完成标志置位
TCCR0 = 0x03; // 启动TC0，准备信号输出
}
}
}//if (g_nPwmWidth > 625) End
}//if (TCCR1B & BIT(6)) End
}
void PWM_OUT(void)
{
s_nTC0_Count = 0; //TC0计数器变量归零
while (g_bInAllComplete)
{
if (s_nTC0_Count < PULSEMaxWIDTH)
{
for (g_nOutIndex = 0; g_nOutIndex < CHANNELCOUNT; g_nOutIndex++)
{
if (g_ChannelData > s_nTC0_Count)
{
//按脉宽数据设置输出高电平，+2是为了调整端口索引和实际端口的差别，改变硬件连接时需要调整
PWMOUTPORT |= BIT(g_nOutIndex+2);
} else
{
//达到脉宽的通道电平置低
PWMOUTPORT &= ~BIT(g_nOutIndex+2);
}//if (g_ChannelData > s_nTC0_Count) End
}
} else
{
// 2.5ms时间到，所有舵机输出置低电平，结束一帧通道波形输出
PWMOUTPORT &= ~(BIT(CH1) | BIT(CH2) | BIT(CH3) | BIT(CH4) | BIT(CH5) | BIT(CH6));
if (s_nTC0_Count > 375)
{
//TCCR1B = 0x43; //start Timer
s_nTC0_Count = 0; //TC0计数器变量归零
g_bInAllComplete = FALSE;
TCCR0 = 0x00; //关闭TC0定时器，等待下一次输出
}
}//if (s_nTC0_Count < PULSEMaxWIDTH) End
}
}
主程序.c
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/****************************************************
RC 4VF模型遥控器PWM单片机解码与控制
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MCU ：AVR M8
主 频 ：8M
编制日期 ：20110211
最后修订 ：20110215
程序版本 ：Ver1.1
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程序概述：
使用M8的TC1的外部触发分别测量RC PWM信号的各个脉冲
宽度，用测量得到的数据按通道分别输出相应控制舵机能够
是别的脉冲信号，实现对RC PWM的信号解调。
RC PWM参数请在TimeCount.h文件里配置。
程序借鉴了部分徐江的控制代码，特此声明。
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程序功能模块：
主程序模块
定时中断处理模块
串口调试模块
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RC PWM解码器硬件连接
AVR M8 MCU
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PB0 #14 ICP输入 <-------- 4VF PWM 输出信号
PD0 #2 RXD输入 <-------- 串口数据输入
PD1 #3 TXD输出 --------> 串口数据输出
PD2 #4 --------> CH1舵机控制输出
PD3 #5 --------> CH2舵机控制输出
PD4 #6 --------> CH3舵机控制输出
PD5 #11 --------> CH4舵机控制输出
PD6 #12 --------> CH5舵机控制输出
PD7 #13 --------> CH6舵机控制输出
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程序修订记录：
2011.02.12
修改了中断捕获部分的代码，增加了几个标志变量，便于程
序进程控制。将PWM的配置数据和中断使用的全局变量移至
TimeCount.c文件中，在TimeCount.h中做了引用声明。
经过上机调试，发现捕获中断不能被关闭，否则会漏抓一帧
数据，导致输出不连续，分管输出信号的TC0可以在不使用
的时候关闭掉，减轻CPU的运算负担。
2011.02.15
将中断处理PWM输出改为函数处理PWM输出，在主程序中循环
调用PWM_OUT()函数即可实现连续PWM控制波形输出。
****************************************************/
#include "config.h"
void port_init(void)
{
PORTB = 0x00;
DDRB= 0x00;
PORTC = 0x00; //m103 output only
DDRC= 0x00;
PORTD = 0x00;
DDRD= 0x00;
}
//call this routine to initialize all peripherals
void init_devices(void)
{
//stop errant interrupts until set up
CLI(); //disable all interrupts
port_init();
Uart_Init();
TimeCount_init();
MCUCR = 0x00;
GICR= 0x00;
SEI(); //re-enable interrupts
//all peripherals are now initialized
}
void main (void)
{
init_devices();
while (1)
{
PWM_OUT();
}
}
仅供大家参考！ 学习ing。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 好东西,mark一下. mark 这个看来是模拟的吧.
直接上数字的吧. jh mark mark 好贴,留个名先. 玩航模的路过，mark 路过，mark.
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