Instruktur : Ferry Wahyu Wibowo, S.Si., M.Cs.

Transkripsi

1 Instruktur : Ferry Wahyu Wibowo, S.Si., M.Cs. 1

2 Timer 1 Timer 2 Capture/Compare/PWM Pulse Width Modulation (PWM) Digital to Analog Conversion (DAC) Rangkuman 2

3 Perawatan fungsi pencacahan berkesinambungan Perekaman ( capturing ) dalam pewaktu hardware Mentrigger event pada suatu waktu Membangkitkan waktu secara berulang Mengukur frekuensi, misal kecepatan motor 3

4 Piranti Pin Fitur 16F84A bit timer 1 5-bit port 1 8-bit port 16F873A 16F876A 16F874A 16F877A 28 3 port paralel, 3 timer/counter, 2 capture/compare/pwm, 2 serial, 5 10-bit ADC, 2 komparator 40 5 port paralel, 3 timer/counter, 2 capture/compare/pwm, 2 serial, 8 10-bit ADC, 2 komparator 4

5 5

6 6

7 T0CS: memilih sumber clock T0SE: memilih source edge PSA: Prescaler assignment bit PS2:PS0: Prescaler rate select 7

8 8

9 Timer 1 Register 16-bit register: TMR1L (0Eh) TMR1H (0Fh) Control Register: T1CON (10h) 9

10 T1CKPS1:T1CKPS0: Input Clock Prescale Select, 1:1-1:8 T1OSCEN: Oscillator Enable Control T1SYNC : External Clock Input Synchronization Control TMR1CS: Clock Source Select TMR1ON: Timer1 On 10

11 Timer 0 dan 1 digunakan untuk mencacah pulsa yang dibangkitkan oleh sensor optik pada poros enkoder. Program mengendalikan Derbot maju selama 1m. Lalu, berputar 180 pada titik dan berjalan maju selama 1m lagi. Program meloop secara simultan. 11

12 12

13 ;Inisialisasi movlw B' ' ;set port A ke kanan movwf adcon1 ;analog/digital campuran movlw B' ' ;T0: masukan eksternal, movwf option_reg ;rendah ke transisi tinggi, ;tidak ada prescale movlw B' ' ;T1: tidak ada prescale, movwf t1con ;oscillator disabled, ;masukan sync eksternal 13

14 opto_move clrf tmr0 ;clear timer counter pertama clrf tmr1l kali harus falling clrf tmr1h edge sebelum clrf flags mulai mencacah. btfss portc,0 ;increment T1 jika ip nol, incf tmr1l ;sebagai rising edge pertama ;tidak dideteksi call leftmot_fwd ;motor mulai berjalan call rtmot_fwd 14

15 opto_loop movlw D'91' ;uji selama 1m subwf tmr0,0 btfsc status,z bcf porta,mot_en_left ;disable motor jika = movlw D'91' subwf tmr1l,0 btfsc status,z bcf porta,mot_en_rt ;disable motor jika = goto opto_loop 15

16 16

17 Jika frekuensi osilator 4MHz, nilai clock tick yang lebih lamban dapat diperoleh dari Timer 0 dan Timer 1? T0: nilai interupsi lebih lamban dengan prescaler 256. Frekuensi masukan ke T0 adalah 1 MHz/256, atau 3,906 khz. Timer 8-bit membagi frekuensi dengan 256 untuk menghasilkan frekuensi clock tick, yang berupa 3,906 khz/256, atau 15,26 Hz. 17

18 T1: nilai interupsi lebih lamban dengan prescaler 8. Frekuensi masukan ke T1 adalah 1 MHz/8, atau 125 khz. Timer 16-bit membagi frekuensi dengan 2 16 untuk menghasilkan frekuensi clock tick, yang akan berupa 125 khz/ 2 16, atau 1,91 Hz. 18

19 19

20 Timer 2 Register 8-bit register: TMR2 (11h) Control Register: T2CON (12h) PR2 (92h), period register 20

21 TOUTPS3:TOUTPS0: Output Postscale Select, 1:1-1:16 TMR2ON: Timer 2 On T2CKPS1:T2CKPS0: Clock Prescale Select, 1:1, 1:4, 1:16 21

22 22

23 Jika frekuensi osilator 4MHz, nilai clock tick yang lebih lamban dapat diperoleh dari Timer 2? Nilai interupsi lebih lamban dengan prescaler 16 dan postscaler 16. Frekuensi masukan adalah 1 MHz/16, atau 62.5 khz. Jika PR2 adalah preset ke 255, frekuensi dibagi menjadi 256 untuk menghasilkan frekuensi reset, yang akan berupa 62,5 khz/256, atau 244,14 Hz. Dengan postscaler 16, maka frekuensi interupsi akan berupa 15,26 Hz. 23

24 2 modul CCP Setiap modul CCP terdiri dari register 16-bit yang dapat beroperasi sebagai: bit Capture register bit Compare register 3. Pulse width modulation Master/Slave Duty Cycle register 24

25 CCP Registers 16-bit register: CCPR1L (15h) CCPR1H (16h) CCPR2L (1bh) CCPR2H (1ch) Control Register: CCP1CON (17h) CCP2CON (1dh) 25

26 CCPxX:CCPxY: PWM Least Significant bit CCPxM3:CCPxM0: Mode Select bit 26

27 27

28 28

29 29

30 Arus muncul dari 10 sampai 90% dari nilai final dalam waktu 2.2L/R Waktu konstan kecil dibandingkan dengan waktu on. 30

31 Konstanta waktu lebih besar dibandingkan dengan waktu on, pulsa sempit. Konstanta waktu lebih besar dibandingkan dengan waktu on, pulsa lebar 31

32 Mode PWM Catatan : Timer 8-bit dikonkat dengan 2-bit clock internal Q, atau 2 bit dari prescaler, untuk membuat dasar waktu 10-bit. 32

33 33

34 T = (PR2 + 1) (periode clock masukan Timer 2) = (PR2 + 1) {T osc 4 (Nilai prescale Timer 2)} t on = (pulse width register) (periode clock masukan PWM timer), = (pulse width register) {T osc (nilai prescale Timer 2)} pulse width register = CCPR1L CCP1CON<5:4>

35 PR2 dimuati dengan 249D. Frekuensi osilator clock adalah 4 MHz. baik pre- atau postscale. Cari periode PWM. T = (PR2 + 1) {T osc 4 (nilai prescale Timer 2)} = 250 (250 ns 4 1) = 250 μs sehingga frekuensi PWM = 4.00 khz. 35

36 36

37 37

38 ;set up PWM movlw B' ' ;switch on Timer2, movwf t2con ;tidak ada pre atau postscale movlw B' ' ;enable PWM movwf ccp1con movwf ccp2con movlw 0f9 ;249 movwf pr

39 leftmot_fwd ;jalankan motor kiri maju bsf porta,mot_en_left movlw D'176' movwf CCPR2L return leftmot_rev ;jalankan motor kiri mundur bsf porta,mot_en_left movlw D'80' movwf CCPR2L return 39

40 Menggunakan semua resource PWM atau tidak ada pada mikrokontroler yang harganya murah. Keluaran PWM dapat dibangkitkan menurut loop tunda software saja. Keluaran PWM dapat dibangkitkan pada interupsi timer. 40

41 41

42 cblock 20 var1 ;reserve 1 byte for var1 var2 ;reserve 1 byte for var2 endc 42

43 43

44 44

45 f c = 1/(2π*100nF* 20kΩ) = 80 Hz 45

46 46

47 T = 250 μs f = 4 khz 47

48 clrf pointer sin_loop movf pointer,w call sin_table ;ambil most significant byte movwf ccpr1l ;pindahkan ke keluaran PWM incf pointer,f ;increment pointer movf pointer,w call sin_table ;ambil MS byte andlw B' ' ;hanya menggunakan ms 2 bit 48

49 movwf temp bcf status,c ;adjust untuk CCP1CON rrf temp,f rrf temp,w iorlw B' ' ;set beberapa CCP1CON bit movwf ccp1con incf pointer,f movf pointer,w call delay1 goto sin_loop 49

50 Tegangan analog keluaran tergantung langsung pada tingkat logik aliran PWM. Perubahannya tergantung pada akurasi tegangan catu daya. Low-pass filter tidak dapat membangkitkan sinyal yang berubah cepat. PWM yang berjalan lebih cepat menurunkan resolusi. Akan ada beberapa ripple pada keluaran analog. 50

51 Timer dan counter diperlukan, timer untuk mengukur periode referensi waktu dan counter untuk mencacah jumlah event pada saat itu. 51

52 52

53 Timer2_Int decfsz int_cntr goto int_end ;membuat pengukuran movf tmr0,w ;simpan nilai counter movwf tmr0_temp movf tmr1l,w movwf tmr1_temp clrf tmr0 ;clear counter clrf tmr1l 53

54 btfss portc,0 ;inc T1 jika = 0, pertama kali incf tmr1l ;rising edge tidak terlihat movlw D'250' ;reload counter interupsi movwf int_cntr int_end bcf pir1,tmr2if retfie 54

55 Pewaktuan merupakan unsur penting dari desain embedded system, yang digunakan dalam aktivitas embedded, seperti komunikasi serial dan pulse width modulation. Jangkah timer yang ada, dengan fasilitas add-on yang dikembangkan kemampuan untuk mengambil, membandingkan, membuat interupsi ulang atau membangkitkan aliran pulsa PWM. Pada aplikasi yang kompleks, mikrokontroler mempunyai beberapa timer berjalan secara simultan. 55