51单片机Uart与RGB兼容性问题 -

标题: 51单片机Uart与RGB兼容性问题 [打印本页]

作者: wen1989jun 时间: 2023-9-16 17:40
标题: 51单片机Uart与RGB兼容性问题
单片机STC89C52RC,晶振采用24MHZ，波特率9600，当前问题是：
1、把RGB()函数放在主函数while(1)里面后，虽然在串口助手看到有收到指令，指令所对应动作无法被执行
2、注释主函数中的RGB()函数后，先发指令1-6能收到且执行，再发送指令9后，RGB灯正常，这时候发送1-6指令，概率性打断RGB执行对应指令
为什么RGB()运行的同时Uart指令无法识别呢？就算去掉RGB()中的Delay()函数，看到的现象跟问题2一致。感谢各位大神解答，感激不尽！！！

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

#define nop  _nop_();
sbit DIN=P2^6;    //定义信号输出DIN
unsigned char Compare,Compare1,Compare2,Compare3;
unsigned char Counter,Counter1,Counter2,Counter3;
unsigned int IC=2;             //控制TM1804个数
unsigned int LED_PX;          //像素点数
unsigned char PWM=255;       //TM1804灰度数据
unsigned char Rda,Gda,Bda;    //R、G、B灰度数据
unsigned char bdata LED_data; //可位操作的数据发送暂存变量声明

sbit bit0=LED_data^0;          //被发送的数据各位定义
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() //发送0码函数,规格书体现低速模式高电平700ns,周期2.5us
{
//示波器实际测试高1uS,周期4.5uS
DIN=1;
_nop_();
DIN=0;
}

void send_data_1() //发送1码函数,规格书体现低速模式高电平1800ns,周期2.5us
{
//示波器实际测试高1.5uS,周期6uS
DIN=1;
_nop_();_nop_();
DIN=0;
}

void send_data(unsigned char DATA1) //发送1个字节数据,高位先发
{
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() //发送1帧数据
{
unsigned int i;
for(i=0;i<LED_PX;i++)
  {
send_data(Rda);          //发送R灰度数据
send_data(Gda);          //发送G灰度数据
send_data(Bda);          //发送B灰度数据
  }
}

void RGB() //RGB函数
{
unsigned char i;
LED_PX=IC;                         //像素点数等于TM1804个数
Rda=Gda=Bda=0;                   //R、G、B灰度数据复位清零

for(i=0;i<PWM;i++)       //红色渐亮
{
   Rda=i;             //灰度计算
   send_px();       //发送灰度数据
   Delay(10);       //复位延时
}
   for(i=0;i<PWM;i++)  //红色渐灭，绿色渐亮
   {
   Gda=i;
   Rda=PWM-i;  //灰度计算
   send_px();  //发送灰度数据
   Delay(10);  //复位延时
   }
   for(i=0;i<PWM;i++)  //绿色渐灭，蓝色渐亮
   {
   Bda=i;
   Gda=PWM-i;  //灰度计算
   send_px();  //发送灰度数据
   Delay(10);  //复位延时
   }
   for(i=0;i<PWM;i++)  //蓝色渐灭，红色渐亮
   {
   Rda=i;
   Bda=PWM-i;  //灰度计算
   send_px();  //发送灰度数据
   Delay(10);  //复位延时
   }
}

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(); //左转
if(Data==4)TurnRight(); //右转
if(Data==5)TurnLeftCircle(); //左转弯
if(Data==6)TurnRightCircle(); //右转弯
if(Data==9)RGB(); //RGB
}
}
void UART_Routine() interrupt 4 //串口中断
{
gbRI=1;
if(RI==1) //允许单片机接收数据
{
Data=SBUF;    //读取数据
UART_SendByte(SBUF);  //将接收到的数据发回串口
RI=0;  //接收标志位清0 软件复位
}
}

作者: lkc8210 时间: 2023-9-16 17:40

wen1989jun 发表于 2023-9-25 09:41
定时器10mS的设置不太行哦，电机会有卡顿。
现在还是卡在没办法同时用，我继续找找问题

不要用delay

void RGB() //RGB函数
{
static unsigned char i=0, j=0;
static unsigned int DelayCnt = 0;
LED_PX=IC; //像素点数等于TM1804个数
if(DelayCnt++>=1000)
{
DelayCnt=0;
switch(j)
{
case 0:
Rda=Gda=Bda=0; //R、G、B灰度数据复位清零
j++;
break;
case 1:
Rda=i; //灰度计算
if(++i>=PWM)
{
i=0;
j++;
}
break;
case 2:
Gda=i;
Rda=PWM-i; //灰度计算
if(++i>=PWM)
{
i=0;
j++;
}
break;
case 3:
Bda=i;
Gda=PWM-i; //灰度计算
if(++i>=PWM)
{
i=0;
j++;
}
break;
case 4:
Rda=i;
Bda=PWM-i; //灰度计算
if(++i>=PWM)
{
i=0;
j++;
}
break;
}
send_px(); //发送灰度数据
}
}

复制代码

作者: wen1989jun 时间: 2023-9-18 13:59
自顶下，附件为51控制TM1804_RGB视频

51控制TM1804_RGB.zip

16.9 MB, 下载次数: 5

作者: wen1989jun 时间: 2023-9-18 17:03
自顶下，感谢各位大神答疑！

作者: cjc1029 时间: 2023-9-19 11:40
串口数据接收部分位于UART_Routine()函数中的串口中断中。这意味着当该中断被触发时，会执行UART_Routine()函数来接收串口数据，并执行相应的动作。

问题1：
将RGB()函数放在主函数while(1)循环内部时，在执行RGB()函数期间，由于没有执行完毕，此时可能无法及时触发串口中断来接收指令。因此，指令所对应的动作无法被执行。你可以尝试在RGB()函数执行完毕后再进行串口指令的接收和执行。

问题2：
这可能是由于程序运行时使用了中断，同时存在几个中断源时，可能导致中断优先级出现问题。为了解决此问题，可以尝试：
1. 在主函数中加入全局变量flag并初始化为0。
2. 将RGB()函数移到主函数的while循环之外。
3. 主函数中加入一个条件语句判断，如果flag等于0，则执行RGB()函数；否则执行串口指令的接收和执行。

在RGB()函数执行期间，flag会被设置为非零值，避免概率性打断RGB灯执行对应指令的问题。当RGB()函数执行完毕后，flag会重新置零，再次执行串口指令的接收和执行。

作者: glinfei 时间: 2023-9-19 14:35
好细的电源线啊，是用来两套电源吗？程序没啥问题，就看看电源功率够不够了。

作者: 飞云居士 时间: 2023-9-19 14:55
      Data=SBUF;                //读取数据
      UART_SendByte(SBUF);  //将接收到的数据发回串口
改成
      Data=SBUF;                //读取数据
      UART_SendByte(Data);  //将接收到的数据发回串口
试试

作者: lkc8210 时间: 2023-9-19 17:47
因为用了for循环+阻塞式延时
先办法不用for循环和阻塞式延时来达到同样效果

作者: wen1989jun 时间: 2023-9-19 18:30

飞云居士发表于 2023-9-19 14:55
Data=SBUF; //读取数据
UART_SendByte(SBUF); //将接收到的数据发回 ...

按照您提供的方法验证了，串口助手看到有收到指令，但在执行RGB()函数中，其他指令依然不识别；发指令9执行了RGB()，再发指令9，居然也不识别。

作者: wen1989jun 时间: 2023-9-19 18:34

glinfei 发表于 2023-9-19 14:35
好细的电源线啊，是用来两套电源吗？程序没啥问题，就看看电源功率够不够了。

电源线由两个18650电池自带的线供电，双电池，给电机升压是SX1308_12V，当单电池供电，L298N使能时候确实有概率会导致供电不足，双电池验证多次均没问题。
我在想单电池时候是不是由于升压IC前端电容容量不够导致电池进入了放电过流保护？

作者: glinfei 时间: 2023-9-20 09:07

wen1989jun 发表于 2023-9-19 18:34
电源线由两个18650电池自带的线供电，双电池，给电机升压是SX1308_12V，当单电池供电，L298N使能时候确实 ...

我没看到你的用电功率情况，用了什么高级电机要12V啊，还有能否先不用升压模块试试？这种小车好多问题就不在程序上。

作者: wen1989jun 时间: 2023-9-20 09:19

glinfei 发表于 2023-9-20 09:07
我没看到你的用电功率情况，用了什么高级电机要12V啊，还有能否先不用升压模块试试？这种小车好多问题就 ...

单电池概率性被拉死情况目前没有去排查，电机用的12V_600转的N20。

作者: wen1989jun 时间: 2023-9-20 09:31

cjc1029 发表于 2023-9-19 11:40
串口数据接收部分位于UART_Routine()函数中的串口中断中。这意味着当该中断被触发时，会执行UART_Routine() ...

问题1：确认在RGB()执行完成之后能收到其他指令，也能被执行。我只是怀疑难道是因为RGB_DIN这个IO口翻转太快，Uart就收不到指令啦？
问题2：按照您提供的方法验证了，还是不行；RGB()执行期间，Uart收到的指令无法被执行。
另外，您说的同时存在几个中断时候确认会导致RGB()无法正常运行，RGB灯异常闪烁。仅仅加了如下代码并打开了ET0=1;就会导致这个情况发生，也没太搞懂是个啥情况。
void Timer0_Init() //100微秒@24MHz
{
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TMOD |= 0x01; //设置定时器模式
TL0 = 0x38; //设置定时初值
TH0 = 0xFF; //设置定时初值
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 1; //定时器0开始计时
ET0=0; //1为允许T0中断，0为禁止
EA=1; //开启总中断
PT0=1; //中断优先级控制
}

void Timer0_Routine() interrupt 1
{
TL0=0x38; //设置定时初值
TH0=0xFF; //设置定时初值
Counter++;
Counter%=100; //计数值变化范围限制在0~99
Counter1++;
Counter1%=100; //计数值变化范围限制在0~99
Counter2++;
Counter2%=100; //计数值变化范围限制在0~99
Counter3++;
Counter3%=100; //计数值变化范围限制在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 时间: 2023-9-20 09:39

lkc8210 发表于 2023-9-19 17:47
因为用了for循环+阻塞式延时
先办法不用for循环和阻塞式延时来达到同样效果

谢谢您的指导，我加油！！！

作者: glinfei 时间: 2023-9-20 16:08

wen1989jun 发表于 2023-9-20 09:31
问题1：确认在RGB()执行完成之后能收到其他指令，也能被执行。我只是怀疑难道是因为RGB_DIN这个IO口翻转 ...

定时器0设的太短了，对于N20电机的PWM没必要这么快，因为2812的控制对时刻要求特别高，老是中断很影响效果，当然在RGB（）运行期间只要中断都会影响效果，2812控制时刻是1微秒级的；
RGB（）执行期间当然，不能执行指令。这是你程序决定的，但执行完就应该可以啊。
还有我有点拿不准，4个N20启动功率差不多6W，如果加10个2812总功率超过10W了，升压模块应付的了吗？

作者: 123456ZXC1 时间: 2023-9-20 17:24
可能与串口中断和RGB函数之间的并发执行有关

作者: cjc1029 时间: 2023-9-20 17:50
先排除硬件，如果单一模块运行没有问题，对于资源小的单片机，你要优化的是程序的架构，全部放while里不合适。你RGB里面的for也是耗CPU的，降低刷新频率试一下。

作者: wen1989jun 时间: 2023-9-21 10:09

123456ZXC1 发表于 2023-9-20 17:24
可能与串口中断和RGB函数之间的并发执行有关

兄弟，展开说说看

作者: wen1989jun 时间: 2023-9-21 14:35

glinfei 发表于 2023-9-20 16:08
定时器0设的太短了，对于N20电机的PWM没必要这么快，因为2812的控制对时刻要求特别高，老是中断很影响效 ...

定时器0当前设置的是100us，这个设置多少合适呢？
RGB控制用的是TM1804哦，用了2Pcs，各控制了7个RGB灯，这两个IC由ETA的DCDC供电
4个N20电机由2个L298N控制，2个L298N由两路SX1308供电，电源来自2个2550mAh的18650电池

作者: 流利说你好 时间: 2023-9-21 15:21
电源线太细是不是也有点关系啊

作者: glinfei 时间: 2023-9-22 09:13

wen1989jun 发表于 2023-9-21 14:35
定时器0当前设置的是100us，这个设置多少合适呢？
RGB控制用的是TM1804哦，用了2Pcs，各控制了7个RGB灯 ...

1，电机有惯性的，几十Hz，也就是10毫秒级就行了；
2. 给机械部分供电一般只降压，没看到电路按你说的理论上确实可以，但实际会出现各种莫名状况；
3.我觉得程序可以达到目的，虽然优化空间较大，但不是主要问题。
4.另外，遥控影响灯效和灯效期间不执行命令这是程序问题，但也不大影响使用。

作者: wen1989jun 时间: 2023-9-22 16:13

cjc1029 发表于 2023-9-20 17:50
先排除硬件，如果单一模块运行没有问题，对于资源小的单片机，你要优化的是程序的架构，全部放while里不合 ...

单一模块是可以正常工作的，现在就是放在一起没办法同时执行。
降低刷新率是否就是修改RGB()里面的Delay()的值？

作者: wen1989jun 时间: 2023-9-23 09:32

流利说你好发表于 2023-9-21 15:21
电源线太细是不是也有点关系啊

这个应该没太大关系了，电源只是影响是否工作，工作是否稳定的吧

作者: wen1989jun 时间: 2023-9-25 09:41

glinfei 发表于 2023-9-22 09:13
1，电机有惯性的，几十Hz，也就是10毫秒级就行了；
2. 给机械部分供电一般只降压，没看到电路按你说的理 ...

定时器10mS的设置不太行哦，电机会有卡顿。
现在还是卡在没办法同时用，我继续找找问题

作者: wen1989jun 时间: 2023-9-25 11:44

lkc8210 发表于 2023-9-25 10:38
不要用delay

使用了您提供的代码，验证RGB()和其他指令不冲突均可运行，但也表现出一个问题：
不管把RGB()函数放进主函数while(1)里面，还是放在主函数if()里面，RGB()函数均执行一次就结束了
不管咋说，真的非常感谢您，我自己再研究学习下，再次感谢您！！！

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