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標題: 51單片機Uart與RGB兼容性問題 [打印本頁]

作者: wen1989jun 時間: 2023-9-16 17:40
標題: 51單片機Uart與RGB兼容性問題
單片機STC89C52RC,晶振采用24MHZ，波特率9600，當前問題是：
1、把RGB()函數放在主函數while(1)里面后，雖然在串口助手看到有收到指令，指令所對應動作無法被執行
2、注釋主函數中的RGB()函數后，先發指令1-6能收到且執行，再發送指令9后，RGB燈正常，這時候發送1-6指令，概率性打斷RGB執行對應指令
為什么RGB()運行的同時Uart指令無法識別呢？就算去掉RGB()中的Delay()函數，看到的現象跟問題2一致。感謝各位大神解答，感激不盡！！！

#include <REGX52.H>
#include "UART.H"
#include "MotorDrive.H"
#include "INTRINS.H" //包含nop指令頭文件
#include "Delay.H"
#include "Timer0.H"

#define nop  _nop_();
sbit DIN=P2^6;    //定義信號輸出DIN
unsigned char Compare,Compare1,Compare2,Compare3;
unsigned char Counter,Counter1,Counter2,Counter3;
unsigned int IC=2;             //控制TM1804個數
unsigned int LED_PX;          //像素點數
unsigned char PWM=255;       //TM1804灰度數據
unsigned char Rda,Gda,Bda;    //R、G、B灰度數據
unsigned char bdata LED_data; //可位操作的數據發送暫存變量聲明

sbit bit0=LED_data^0;          //被發送的數據各位定義
sbit bit1=LED_data^1;
sbit bit2=LED_data^2;
sbit bit3=LED_data^3;
sbit bit4=LED_data^4;
sbit bit5=LED_data^5;
sbit bit6=LED_data^6;
sbit bit7=LED_data^7;
bit flag=0;

sbit L298N_ENA=P1^4;
sbit L298N_ENB=P1^5;
sbit L298N_ENA1=P1^1;
sbit L298N_ENB1=P0^2;

bit gb_RGB=0;
bit gbRI=0;

unsigned char Data;

void send_data_0() //發送0碼函數,規格書體現低速模式高電平700ns,周期2.5us
{
//示波器實際測試高1uS,周期4.5uS
DIN=1;
_nop_();
DIN=0;
}

void send_data_1() //發送1碼函數,規格書體現低速模式高電平1800ns,周期2.5us
{
//示波器實際測試高1.5uS,周期6uS
DIN=1;
_nop_();_nop_();
DIN=0;
}

void send_data(unsigned char DATA1) //發送1個字節數據,高位先發
{
LED_data=DATA1;
if(bit7)       send_data_1();       else send_data_0();
if(bit6)       send_data_1();       else send_data_0();
if(bit5)       send_data_1();       else send_data_0();
if(bit4)       send_data_1();       else send_data_0();
if(bit3)       send_data_1();       else send_data_0();
if(bit2)       send_data_1();       else send_data_0();
if(bit1)       send_data_1();       else send_data_0();
if(bit0)       send_data_1();       else send_data_0();
}

void send_px() //發送1幀數據
{
unsigned int i;
for(i=0;i<LED_PX;i++)
  {
send_data(Rda);          //發送R灰度數據
send_data(Gda);          //發送G灰度數據
send_data(Bda);          //發送B灰度數據
  }
}

void RGB() //RGB函數
{
unsigned char i;
LED_PX=IC;                         //像素點數等于TM1804個數
Rda=Gda=Bda=0;                   //R、G、B灰度數據復位清零

for(i=0;i<PWM;i++)       //紅色漸亮
{
   Rda=i;             //灰度計算
   send_px();       //發送灰度數據
   Delay(10);       //復位延時
}
   for(i=0;i<PWM;i++)  //紅色漸滅，綠色漸亮
   {
   Gda=i;
   Rda=PWM-i;  //灰度計算
   send_px();  //發送灰度數據
   Delay(10);  //復位延時
   }
   for(i=0;i<PWM;i++)  //綠色漸滅，藍色漸亮
   {
   Bda=i;
   Gda=PWM-i;  //灰度計算
   send_px();  //發送灰度數據
   Delay(10);  //復位延時
   }
   for(i=0;i<PWM;i++)  //藍色漸滅，紅色漸亮
   {
   Rda=i;
   Bda=PWM-i;  //灰度計算
   send_px();  //發送灰度數據
   Delay(10);  //復位延時
   }
}

void main()
{
UART_Init();
L298N_ENA=1;
L298N_ENB=1;
L298N_ENA1=1;
L298N_ENB1=1;
while(1)
{
// RGB();
if(Data==0)StopIt(); //停止
if(Data==1)Forward(); //直行
if(Data==2)BackOff(); //后退
if(Data==3)TurnLeft(); //左轉
if(Data==4)TurnRight(); //右轉
if(Data==5)TurnLeftCircle(); //左轉彎
if(Data==6)TurnRightCircle(); //右轉彎
if(Data==9)RGB(); //RGB
}
}
void UART_Routine() interrupt 4 //串口中斷
{
gbRI=1;
if(RI==1) //允許單片機接收數據
{
Data=SBUF;    //讀取數據
UART_SendByte(SBUF);  //將接收到的數據發回串口
RI=0;  //接收標志位清0 軟件復位
}
}

作者: lkc8210 時間: 2023-9-16 17:40

wen1989jun 發表于 2023-9-25 09:41
定時器10mS的設置不太行哦，電機會有卡頓。
現在還是卡在沒辦法同時用，我繼續找找問題

不要用delay

void RGB() //RGB函數
{
static unsigned char i=0, j=0;
static unsigned int DelayCnt = 0;
LED_PX=IC; //像素點數等于TM1804個數
if(DelayCnt++>=1000)
{
DelayCnt=0;
switch(j)
{
case 0:
Rda=Gda=Bda=0; //R、G、B灰度數據復位清零
j++;
break;
case 1:
Rda=i; //灰度計算
if(++i>=PWM)
{
i=0;
j++;
}
break;
case 2:
Gda=i;
Rda=PWM-i; //灰度計算
if(++i>=PWM)
{
i=0;
j++;
}
break;
case 3:
Bda=i;
Gda=PWM-i; //灰度計算
if(++i>=PWM)
{
i=0;
j++;
}
break;
case 4:
Rda=i;
Bda=PWM-i; //灰度計算
if(++i>=PWM)
{
i=0;
j++;
}
break;
}
send_px(); //發送灰度數據
}
}

復制代碼

作者: wen1989jun 時間: 2023-9-18 13:59
自頂下，附件為51控制TM1804_RGB視頻

51控制TM1804_RGB.zip

16.9 MB, 下載次數: 5

作者: wen1989jun 時間: 2023-9-18 17:03
自頂下，感謝各位大神答疑！

作者: cjc1029 時間: 2023-9-19 11:40
串口數據接收部分位于UART_Routine()函數中的串口中斷中。這意味著當該中斷被觸發時，會執行UART_Routine()函數來接收串口數據，并執行相應的動作。

問題1：
將RGB()函數放在主函數while(1)循環內部時，在執行RGB()函數期間，由于沒有執行完畢，此時可能無法及時觸發串口中斷來接收指令。因此，指令所對應的動作無法被執行。你可以嘗試在RGB()函數執行完畢后再進行串口指令的接收和執行。

問題2：
這可能是由于程序運行時使用了中斷，同時存在幾個中斷源時，可能導致中斷優先級出現問題。為了解決此問題，可以嘗試：
1. 在主函數中加入全局變量flag并初始化為0。
2. 將RGB()函數移到主函數的while循環之外。
3. 主函數中加入一個條件語句判斷，如果flag等于0，則執行RGB()函數；否則執行串口指令的接收和執行。

在RGB()函數執行期間，flag會被設置為非零值，避免概率性打斷RGB燈執行對應指令的問題。當RGB()函數執行完畢后，flag會重新置零，再次執行串口指令的接收和執行。

作者: glinfei 時間: 2023-9-19 14:35
好細的電源線啊，是用來兩套電源嗎？程序沒啥問題，就看看電源功率夠不夠了。

作者: 飛云居士 時間: 2023-9-19 14:55
      Data=SBUF;                //讀取數據
      UART_SendByte(SBUF);  //將接收到的數據發回串口
改成
      Data=SBUF;                //讀取數據
      UART_SendByte(Data);  //將接收到的數據發回串口
試試

作者: lkc8210 時間: 2023-9-19 17:47
因為用了for循環+阻塞式延時
先辦法不用for循環和阻塞式延時來達到同樣效果

作者: wen1989jun 時間: 2023-9-19 18:30

飛云居士發表于 2023-9-19 14:55
Data=SBUF; //讀取數據
UART_SendByte(SBUF); //將接收到的數據發回 ...

按照您提供的方法驗證了，串口助手看到有收到指令，但在執行RGB()函數中，其他指令依然不識別；發指令9執行了RGB()，再發指令9，居然也不識別。

作者: wen1989jun 時間: 2023-9-19 18:34

glinfei 發表于 2023-9-19 14:35
好細的電源線啊，是用來兩套電源嗎？程序沒啥問題，就看看電源功率夠不夠了。

電源線由兩個18650電池自帶的線供電，雙電池，給電機升壓是SX1308_12V，當單電池供電，L298N使能時候確實有概率會導致供電不足，雙電池驗證多次均沒問題。
我在想單電池時候是不是由于升壓IC前端電容容量不夠導致電池進入了放電過流保護？

作者: glinfei 時間: 2023-9-20 09:07

wen1989jun 發表于 2023-9-19 18:34
電源線由兩個18650電池自帶的線供電，雙電池，給電機升壓是SX1308_12V，當單電池供電，L298N使能時候確實 ...

我沒看到你的用電功率情況，用了什么高級電機要12V啊，還有能否先不用升壓模塊試試？這種小車好多問題就不在程序上。

作者: wen1989jun 時間: 2023-9-20 09:19

glinfei 發表于 2023-9-20 09:07
我沒看到你的用電功率情況，用了什么高級電機要12V啊，還有能否先不用升壓模塊試試？這種小車好多問題就 ...

單電池概率性被拉死情況目前沒有去排查，電機用的12V_600轉的N20。

作者: wen1989jun 時間: 2023-9-20 09:31

cjc1029 發表于 2023-9-19 11:40
串口數據接收部分位于UART_Routine()函數中的串口中斷中。這意味著當該中斷被觸發時，會執行UART_Routine() ...

問題1：確認在RGB()執行完成之后能收到其他指令，也能被執行。我只是懷疑難道是因為RGB_DIN這個IO口翻轉太快，Uart就收不到指令啦？
問題2：按照您提供的方法驗證了，還是不行；RGB()執行期間，Uart收到的指令無法被執行。
另外，您說的同時存在幾個中斷時候確認會導致RGB()無法正常運行，RGB燈異常閃爍。僅僅加了如下代碼并打開了ET0=1;就會導致這個情況發生，也沒太搞懂是個啥情況。
void Timer0_Init() //100微秒@24MHz
{
TMOD &= 0xF0; //設置定時器模式
TMOD |= 0x01; //設置定時器模式
TL0 = 0x38; //設置定時初值
TH0 = 0xFF; //設置定時初值
TF0 = 0; //清除TF0標志
TR0 = 1; //定時器0開始計時
ET0=0; //1為允許T0中斷，0為禁止
EA=1; //開啟總中斷
PT0=1; //中斷優先級控制
}

void Timer0_Routine() interrupt 1
{
TL0=0x38; //設置定時初值
TH0=0xFF; //設置定時初值
Counter++;
Counter%=100; //計數值變化范圍限制在0~99
Counter1++;
Counter1%=100; //計數值變化范圍限制在0~99
Counter2++;
Counter2%=100; //計數值變化范圍限制在0~99
Counter3++;
Counter3%=100; //計數值變化范圍限制在0~99
if(Counter<Compare)
{
L298N_ENA=1;
}
else
{
L298N_ENA=0;
}
if(Counter1<Compare1)
{
L298N_ENB=1;
}
else
{
L298N_ENB=0;
}
if(Counter2<Compare2)
{
L298N_ENA1=1;
}
else
{
L298N_ENA1=0;
}
if(Counter3<Compare3)
{
L298N_ENB1=1;
}
else
{
L298N_ENB1=0;
}
}

作者: wen1989jun 時間: 2023-9-20 09:39

lkc8210 發表于 2023-9-19 17:47
因為用了for循環+阻塞式延時
先辦法不用for循環和阻塞式延時來達到同樣效果

謝謝您的指導，我加油！！！

作者: glinfei 時間: 2023-9-20 16:08

wen1989jun 發表于 2023-9-20 09:31
問題1：確認在RGB()執行完成之后能收到其他指令，也能被執行。我只是懷疑難道是因為RGB_DIN這個IO口翻轉 ...

定時器0設的太短了，對于N20電機的PWM沒必要這么快，因為2812的控制對時刻要求特別高，老是中斷很影響效果，當然在RGB（）運行期間只要中斷都會影響效果，2812控制時刻是1微秒級的；
RGB（）執行期間當然，不能執行指令。這是你程序決定的，但執行完就應該可以啊。
還有我有點拿不準，4個N20啟動功率差不多6W，如果加10個2812總功率超過10W了，升壓模塊應付的了嗎？

作者: 123456ZXC1 時間: 2023-9-20 17:24
可能與串口中斷和RGB函數之間的并發執行有關

作者: cjc1029 時間: 2023-9-20 17:50
先排除硬件，如果單一模塊運行沒有問題，對于資源小的單片機，你要優化的是程序的架構，全部放while里不合適。你RGB里面的for也是耗CPU的，降低刷新頻率試一下。

作者: wen1989jun 時間: 2023-9-21 10:09

123456ZXC1 發表于 2023-9-20 17:24
可能與串口中斷和RGB函數之間的并發執行有關

兄弟，展開說說看

作者: wen1989jun 時間: 2023-9-21 14:35

glinfei 發表于 2023-9-20 16:08
定時器0設的太短了，對于N20電機的PWM沒必要這么快，因為2812的控制對時刻要求特別高，老是中斷很影響效 ...

定時器0當前設置的是100us，這個設置多少合適呢？
RGB控制用的是TM1804哦，用了2Pcs，各控制了7個RGB燈，這兩個IC由ETA的DCDC供電
4個N20電機由2個L298N控制，2個L298N由兩路SX1308供電，電源來自2個2550mAh的18650電池

作者: 流利說你好 時間: 2023-9-21 15:21
電源線太細是不是也有點關系啊

作者: glinfei 時間: 2023-9-22 09:13

wen1989jun 發表于 2023-9-21 14:35
定時器0當前設置的是100us，這個設置多少合適呢？
RGB控制用的是TM1804哦，用了2Pcs，各控制了7個RGB燈 ...

1，電機有慣性的，幾十Hz，也就是10毫秒級就行了；
2. 給機械部分供電一般只降壓，沒看到電路按你說的理論上確實可以，但實際會出現各種莫名狀況；
3.我覺得程序可以達到目的，雖然優化空間較大，但不是主要問題。
4.另外，遙控影響燈效和燈效期間不執行命令這是程序問題，但也不大影響使用。

作者: wen1989jun 時間: 2023-9-22 16:13

cjc1029 發表于 2023-9-20 17:50
先排除硬件，如果單一模塊運行沒有問題，對于資源小的單片機，你要優化的是程序的架構，全部放while里不合 ...

單一模塊是可以正常工作的，現在就是放在一起沒辦法同時執行。
降低刷新率是否就是修改RGB()里面的Delay()的值？

作者: wen1989jun 時間: 2023-9-23 09:32

流利說你好發表于 2023-9-21 15:21
電源線太細是不是也有點關系啊

這個應該沒太大關系了，電源只是影響是否工作，工作是否穩定的吧

作者: wen1989jun 時間: 2023-9-25 09:41

glinfei 發表于 2023-9-22 09:13
1，電機有慣性的，幾十Hz，也就是10毫秒級就行了；
2. 給機械部分供電一般只降壓，沒看到電路按你說的理 ...

定時器10mS的設置不太行哦，電機會有卡頓。
現在還是卡在沒辦法同時用，我繼續找找問題

作者: wen1989jun 時間: 2023-9-25 11:44

lkc8210 發表于 2023-9-25 10:38
不要用delay

使用了您提供的代碼，驗證RGB()和其他指令不沖突均可運行，但也表現出一個問題：
不管把RGB()函數放進主函數while(1)里面，還是放在主函數if()里面，RGB()函數均執行一次就結束了
不管咋說，真的非常感謝您，我自己再研究學習下，再次感謝您！！！

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