;Programm zum ermitteln der Geschwindigkeit in Km/h ;durch Zeitmessung zwischen 2 Kontakten/Lichtschranken ; ;Ausschliesslich zur privaten, nichtkommerziellen Verwendung ;Copyright Klaus Leidinger ;(bis auf die verwendeten Mathematikroutinen) ; ;Homepage: http://www.mikrocontroller-projekte.de ;Fehlermeldungen bitte an klaus@mikrocontroller-projekte.de ; ;Verwendete Hardware: ;Eigenes Board mit 89C2051 Prozessor ;Testsystem 80535 Board mit Paulmon2 als 89c2051 Simulator ; ;Die Zeitroutinen sind für 24Mhz Taktfrequenz ausgelegt ; ;Verwendete Software: ;Compiler RAD51 http://www.systronix.com ;Mathematikroutinen der Loughborough University ;http://www.8052.com/ Rubrik Code Library ; ;Funktion: Gemessen wird die Zeit zwischen dem Auslösen der Interrupts ; /INT0 und /INT1 wobei die Auslösereihenfolge keine Rolle spielt. ; Die Speicherstellen "MesswegH und MesswegL" enthalten die Länge der Messtrecke ; in mm*36 ; Die Zählergeschwindigkeit entspricht 100yS. ; ; Wird die maximale ; Messzeit (6,5535 S) überschritten, erfolgt eine Fehlermeldung. ; Angezeigt werden können Geschwindigkeiten bis 254 km/h. ; ; Nach erfolgter Messung wird das Gerät für ca. 1 S gesperrt, was durch die LED ; angezeigt wird. Dies dient dem sicheren Ablesen des Messwertes. ; Ist die aktuell gemessene Geschwindigkeit die Maximalgeschwindigkeit ; seit dem einschalten des Gerätes, wird ein Piepton ausgegeben. ; ;Erstellt: Oktober 2001, Klaus Leidinger ; ;Letzte Änderung: ; 05.10.01 Version 1.0, erster upload ;------------------------------------------------------------------------------ incl "MOD51.H" ;default definitionen ; Hier den gemessenen Abstand zwischen den Signalgebern in mm eintragen Messweg equ 500 ;Messweg in mm DISPwait equ 02FH;experimenteller Wert für die Mindestleuchtdauer der 7Segmente T0reload equ 200 ;Abhänig vom Quarz. Wert für 100µS Interruptroutine ;bei Quarz 24 Mhz: 200*0,5µS=100µS ;Die Taktfrequenz im 8051 wird intern durch 12 geteilt. T1reload equ 200 ;Verzögerung nach Messung um Anzeige sicher abzulesen ;und ev. Störungen des 2. auslösenden Interrupts ;entgegenzuwirken. Wert für 100µS Interruptroutine DispDelayVal equ 39 ;Verzögerungswert für Interruptroutine Timer1 ergibt 1S Soundlength equ 010H;Länge des Pieptones, je nach Geschmack einstellen Soundfreq equ 080H;Frequenz des Pieptones, experimenteller Wert je nach ;verwendetem Piepser org 050H ;interne RAM Adressen hunderter ds 1 ;Speicherstelle für wert der hunderter Anzeige zehner ds 1 ;Speicherstelle für wert der zehner Anzeige einer ds 1 ;Speicherstelle für wert der einer Anzeige HighscoreH ds 1 ;Speicherstelle für Highscore Hunderterstelle HighscoreZ ds 1 ;Speicherstelle für Highscore Zehnerstelle HighscoreE ds 1 ;Speicherstelle für Highscore Einerstelle divisorH ds 1 ;Speicherstelle zur Datenrettung divisorL ds 1 MessMulH ds 1 ;Speicherstelle für Ergebnis Messweg*36; High Byte MessMulL ds 1 ;Speicherstelle für Ergebnis Messweg*36, Low Byte Messung ds 1 ;inhalt=0 wenn keine Messung läuft, 1 während Messung Sounddauer ds 1 ;Länge des Pieptones, default geladen mit #Soundlength Soundcnt1 ds 1 ;Frequenz des Tones, default geladen mit #Soundfreq Soundcnt2 ds 1 ;Frequenz des Tones, default geladen mit #Soundfreq ;die Angegebenen Pins gelten für Platine Version 1.0 H_Sig bit P3_0 ;Aktivierung hunderter Segment (Seg2) Z_Sig bit P3_7 ;Aktivierung zehner Segment (Seg1) E_Sig bit P3_5 ;Aktivierung einer Segment (Seg0) LEDPort equ P1 ;Port mit angeschlossenen 7 Segemnt Anzeigen Wait_Sig bit P3_1 ;LED "Wait" während Signalsperre (low active) Summer bit P3_4 ;Summer für "Highscore" (low active) ; Start des Programmcodes org 0000H ;Programmstart ljmp STARTPROG org 0003H ;Interrupt 0 ljmp INT0_int ;Sprungziel fuer Interrupt 0 org 000BH ;Interrupt Timer0 ljmp Timer0_int ;Sprungziel für Timer0 Interrupt org 0013H ljmp INT1_int ;Sprungziel für Interrupt 1 org 001BH ;Interrupt Timer1 ljmp Timer1_int ; org 0033H ;Ende der Interrupttabelle ;Zum indendifizieren der Software bei gebranntem Chip db "Geschwindigkeitsmesser Version 1.0 vom 05.10.2001 Klaus Leidinger" db " Internet Download" STARTPROG ;Start des eigentlichen Programms mov SP,#070H ;Stack setzen setb Wait_Sig ;LED aus setb Summer ;Summer aus setb H_Sig ;Alle Anzeigen ausschalten setb Z_Sig setb E_Sig ;umrechnen des Messweges mov R3,#(Messweg/256) ;High Byte mov R2,#(Messweg and 0FFH);Low Byte mov R0,#36 ;Messweg in mm *36 lcall MUL816 ;Ergebnis kommt nach R1,R0 mov MessMulH,R1 ;Abspeichern für spätere Berechnung mov MessMulL,R0 mov hunderter,#0 ;"0" initialisieren der Anzeige mov zehner,#010H ;"0." mov einer,#0 ;"0" mov HighscoreH,#0 ;Highscore löschen mov HighscoreZ,#010H;Highscore löschen mov HighscoreE,#0 ;Highscore löschen mov Messung,#0 ;Flag zurücksetzen mov R3,#0 ;löschen Zählregister mov R2,#0 mov TMOD,#00100010B ;Timer 0 Gate aus, Mode 2 (8Bit reload) ;Timer 1 Gate aus, Mode 2 (8Bit reload) mov TH0,#256-T0reload ;Reloadwert für T0 mov TL0,TH0 ;preload clr PT0 ;Timer0 Prio low clr TR0 ;Timer0 stop clr ET0 ;Timer0 Interrupt abschalten mov TH1,#256-T1reload ;Reloadwert für T1 mov TL1,TH1 ;preload clr PT1 ;Timer0 Prio low clr TR1 ;Timer0 stop clr ET1 ;Timer1 Interrupt abschalten setb IT0 ;Interrupt fallende Flanke an /INT0 setb IT1 ;Interrupt fallende Flanke an /INT1 setb EX0 ;erlaube externen Interrupt 0 setb EX1 ;erlaube externen Interrupt 1 clr IE0 ;INT0 Interrupt Speicher Bit reset clr IE1 ;INT1 Interrupt Speicher Bit reset setb EA ;Freigabe aller Interrupts mov DPTR,#LED7HEXvalTAB ;DPTR laden mit 7 Segment Tabelle endloop ;Falls keine Interrups auftreten, wird nur das Display bedient mov A,hunderter ;Wert der Hunderter Speicherstelle movc A,@A+DPTR ;A= DPTR+hunderter setb E_Sig ;Segment für Einer abschalten mov LEDPort,A ;A auf den 7 Segment Port legen clr H_Sig ;und das hunderter Segment einschalten acall LED7SegDisploop ;ein bischen warten... mov A,zehner ;und das gleiche für die anderen 7Segmentanzeigen movc A,@A+DPTR setb H_Sig mov LEDPort,A clr Z_Sig acall LED7SegDisploop mov A,einer movc A,@A+DPTR setb Z_Sig mov LEDPort,A clr E_Sig acall LED7SegDisploop ajmp endloop ;Und das wars schon mit dem Hauptprogramm LED7SegDisploop mov R6,#DISPwait ;sorgt für eine mindest Leuchtdauer der Segmente djnz R6,$ ;R6 wird zwar bei den Matheroutinen ret ;benutzt, was sich aber hier nicht ;bemerkbar macht INT0_int ;Messung Beginn oder Ende clr EX0 ;Interrupt 0 Abschalten push ACC mov A,Messung cjne A,#0,Ergebnis ;Wenn "Messung" != 0 dann auswerten ajmp MessungStart ;Gemeinsamer Programmteil beider Interruptroutinen INT1_int ;Messung Beginn oder Ende clr EX1 ;Interrupt 1 Abschalten push ACC ;Achtung! es gibt mehrere Ausgänge aus der Routine mov A,Messung cjne A,#0,Ergebnis ;Wenn "Messung" != 0 dann auswerten MessungStart ;gleicher Programmteil für /INT0 und /INT1 mov R3,#0 ;initialisieren Zählregister für Timer0 Interrupts mov R2,#0 setb TR0 ;Zähler starten setb ET0 ;Timer0 Interrupt einschalten mov Messung,#1 ;Flag für Messung setzen mov hunderter,#02EH ;"-" mov zehner,#02EH ;"-" mov einer,#02EH ;"-" pop ACC reti ;Für /INT0 und /INT1 Ergebnis ;Berechnung der Geschwindigkeit clr TR0 ;Timer anhalten clr ET0 ;Timer0 Interrupt ausschalten mov divisorH,R3 ;sichern der Messwerte der Zeitmessung mov divisorL,R2 mov R1,MessMulH mov R0,MessMulL push DPL ;der DPTR wird bei den Matheroutinen benutzt push DPH acall UDIV16 ;Messweg(mm)*36/Zählerstand(*100µS) pop DPH ;und wieder zurücksichern pop DPL mov A,R0 ;prüfen auf minimaltempo jz toslow cjne A,#0FFH,SpeedOK ajmp tofast ;Messung ergab mehr als 254 Km/h SpeedOK acall b2bcd mov A,hunderter jnz Highscoretest ;END_Ergebnis falls kein Highscoretest gewünscht mov hunderter,zehner ;Falls Geschwindigkeit <100Km/h, die zehntel mov A,einer ;anzeigen add A,#010H ;einschalten dezimalpunkt mov zehner,A ;Alle Stellen rücken eins nach links mov R0,#10 ;Rest*10 push DPL ;DPTR wieder retten wg. Matheroutinen push DPH lcall MUL816 ;Ergebnis kommt bereits nach R1,R0 mov R3,divisorH ;Die Messwerte holen mov R2,divisorL acall UDIV16 ;(Rest*10)/Messwert pop DPH ;und wieder zurücksichern pop DPL mov einer,R0 ajmp Highscoretest ;jmp END_Ergebnis ;wer keinen test auf Highscore machen möchte... toslow ;Messung hat weniger als 1Km/h ergeben mov hunderter,#5 ;Text "SLo" laden mov zehner,#026H mov einer,#028H ajmp END_Ergebnis tofast ;Messung hat mehr als 254 Km/h ergeben mov hunderter,#0FH ;Text "FAS" , für engl. fast laden mov zehner,#0AH mov einer,#5 END_Ergebnis mov Messung,#0 ;löschen des Flag clr Wait_Sig ;LED "Wait" ansteuern mov R3,#DispDelayVal ;setzten Zählregister für Timer1 Interrupts (1S) mov R2,#0 setb IT1 setb TR1 ;Zähler für Ablesezeit starten setb ET1 ;Timer1 Interrupt einschalten pop ACC ;wurde bei Start der Interruptroutinen gesichert reti ;Highscore test Vergleicht den aktuellen Geschwindigkeitswert mit Highscore Highscoretest mov A,HighscoreZ ;Prüfen ob Dezimalstelle clr C subb A,#010H ;prüfe ob Zehnerstelle=Kommastelle jc Highscore_hunderter ;bei CY=1, keine Kommastelle km/H >99.9 mov A,zehner ;prüfe ob aktuelle Geschwindigkeit >99.9 clr C subb A,#010H jc NewHighscore ;Bei CY=1 ist die akt. Geschwindigkeit >99.9, also Highscore ajmp Highscore_comp ;falls < 100, vergleiche alle Stellen Highscore_hunderter ;Highscore ist > 99.9, prüfe ob akt. Geschw. ebenfalls mov A,zehner clr C subb A,#010H jc Highscore_comp ;bei CY=1 ist akt. Geschw. >99.9, also vergleichen ajmp NoHighscore ;falls nicht, sind wir jetzt langsamer Highscore_comp ;hier werden alle Dezimalstellen verglichen mov A,hunderter clr C subb A,HighscoreH jc NoHighscore ;bei CY=1 war highscore grösser jnz NewHighscore ;bei != Zero war der akt. Wert grösser mov A,zehner ;nächste Dezimalstelle vergleichen clr C subb A,HighscoreZ jc NoHighscore jnz NewHighscore mov A,einer ;und die letzte Stelle clr C subb A,HighscoreE jc NoHighscore jz NoHighscore NewHighscore mov HighscoreH,hunderter ;neuen highscore abspeichern mov HighscoreZ,zehner mov HighscoreE,einer setb H_Sig ;Display abschalten setb Z_Sig setb E_Sig acall piep ;Feier! NoHighscore ajmp END_Ergebnis ;und wieder weiter im Programm ;Ende Highscoretest Timer1_int ;Interrupt erfolgt alle 100yS. Zum sicheren Ablesen des Messwertes djnz R2,T1_int_end ;R2 ist #0 djnz R3,T1_int_end ;R3 wurde mit DispDelayVal geladen clr TR1 ;Timer1 anhalten clr ET1 ;Timer1 Interrupt ausschalten clr IE0 ;Interrupt Speicher Bit reset clr IE1 ;Interrupt Speicher Bit reset setb EX0 ;Interrupts wieder einschalten setb EX1 setb Wait_Sig ;LED "Wait" wieder ausschalten T1_int_end reti Timer0_int ;Zeitmessung. Interrupt erfolgt alle 100yS inc R2 ;R2 wurde bei Start der Messung auf 0 gesetzt cjne R2,#0,T0_int_end inc R3 ;R3 wurde bei Start der Messung auf 0 gesetzt cjne R3,#0,T0_int_end ;Messung Überlauf mov hunderter,#0EH ;Text "Err" laden mov zehner,#02AH mov einer,#02AH mov Messung,#0 clr TR0 ;Timer anhalten clr ET0 ;Timer0 Interrupt ausschalten clr IE0 ;Interrupt Speicher Bit reset clr IE1 ;Interrupt Speicher Bit reset setb EX0 ;Interrupts wieder einschalten setb EX1 T0_int_end reti b2bcd ;wandelt ACC in dezimal (Speicherstellen hunderter, zehner, einer) push b ; Register B sichern mov b,#100 div ab ; dividieren durch 100 mov hunderter,A ; Hunderter abspeichern mov A,B ; Rest in Akku mov b,#10 ; und jetzt die 10er div ab ; dividieren durch 10 mov zehner,A ; ...und wieder abspeichern mov einer,B ; der Rest sind die einer pop b ; und den Stack wieder einrichten ret piep mov Sounddauer,#Soundlength mov Soundcnt1,#Soundfreq mov Soundcnt2,#Soundfreq Sstart mov Sounddauer,#Soundlength Ssig1 mov Soundcnt1,#Soundfreq Ssig2 mov Soundcnt2,#Soundfreq djnz Soundcnt2,$ cpl Summer ;Pin INT1 umschalten djnz Soundcnt1,Ssig2 djnz Sounddauer,Ssig1 ret ;Die Mathematikroutinen sind entnommen aus dem File "math.lib" ;Downloadpfad: http://www.8052.com/ Rubrik Code Library ;***************************************************************** ;* * ;* Some Useful Maths Subroutines * ;* for the 8x51 Microcontroller series * ;* Loughborough University * ;* Department of Electronic & Electrical Engineering * ;* Vsn 3.0 WGM 2000 * ;* * ;***************************************************************** ; All parameters in Register bank 0, (r0 to r7) ; Bits 21H and 22H reserved ;================================================================= ; subroutine Cr0 ; 8-Bit 2's Complement -> magnitude / Sign Bit Conversion ; ; input: r0 = signed byte ; ; output: r0 = magnitude ; Bit 21H = sign (21H is set if r0 is a negative number) ; ; alters: acc ;================================================================= Cr0: mov a, r0 ; read X into accumulator jb acc.7, Cr0a ; X is negative if bit 7 is 1 clr 21H ; clear sign bit if 'positive' ret ; done Cr0a: cpl a ; X negative, find abs value inc a ; XA = complement(XT)+1 mov r0, a ; save magnitude setb 21H ; set sign bit if 'negative' ret ;==================================================================== ; subroutine Cr2r3 ; 16-Bit 2's Complement -> magnitude / Sign Bit Conversion ; ; input: r3, r2 = signed word ; ; output: r3, r2 = magnitude ; Bit 22H = sign (22H is set if negative number) ; ; alters: acc, C ;==================================================================== Cr2r3: mov a, r3 ; read high into accumulator jb acc.7, c1a ; negative if bit 7 is 1 clr 22H ; clear sign bit if 'positive' ret ; done c1a: setb 22H ; set sign flag mov a, r2 ; number is negative cpl a ; complement add a, #1 ; and add +1 mov r2, a mov a, r3 ; get next byte cpl a ; complement addc a, #0 mov r3, a ret ;==================================================================== ; subroutine Mr0r3 ; 32-Bit magnitude / Sign Bit -> 2's Complement Conversion ; ; input: r3, r2, r1, r0 = magnitude ; Bits 21H & 22H = sign bits of operands X and Y ; (set if negative) ; ; output: r3, r2, r1, r0 = signed word ; ; alters: acc, C ;==================================================================== Mr0r3: jb 21H, Mr0r3b ; test X sign jb 22H, Mr0r3a ; test Y sign ret Mr0r3b: jnb 22H, Mr0r3a ret Mr0r3a: mov a, r0 ; negate number cpl a ; complement add a, #1 ; and add +1 mov r0, a mov a, r1 ; get next byte cpl a ; complement addc a, #0 mov r1, a mov a, r2 ; get next byte cpl a ; complement addc a, #0 mov r2, a mov a, r3 ; get next byte cpl a ; complement addc a, #0 mov r3, a ret ; done ;==================================================================== ; subroutine MUL816 ; 8-Bit x 16-Bit to 32-Bit Product signed Multiply ; 2's Complement format ; ; input: r0 = multiplicand X ; r3, r2 = multiplier Y ; ; output: r3, r2, r1, r0 = product P = X x Y (r3 = sign extension) ; ; calls: Cr0, Cr2r3, Mr0r3 ; ; alters: acc, C, Bits 21H & 22H ;==================================================================== MUL816: push b anl PSW, #0E7H ; Register Bank 0 acall Cr0 ; 2's comp -> Mag/Sign acall Cr2r3 ; 2's comp -> Mag/Sign mov a, r0 ; load X low byte into acc mov b, r2 ; load Y low byte into B mul ab ; multiply push acc ; stack result low byte push b ; stack result high byte mov a, r0 ; load X into acc again mov b, r3 ; load Y high byte into B mul ab ; multiply pop 00H ; recall X*YL high byte add a, r0 ; add X*YL high and X*YH low mov r1, a ; save result clr a ; clear accumulator addc a, b ; a = b + carry flag mov r2, a ; save result pop 00H ; get low result mov r3, #0 acall Mr0r3 ; Mag/Sign -> 2's Comp pop b ret ;==================================================================== ; subroutine UDIV16 ; 16-Bit / 16-Bit to 16-Bit Quotient & Remainder Unsigned Divide ; ; input: r1, r0 = Dividend X ; r3, r2 = Divisor Y ; ; output: r1, r0 = quotient Q of division Q = X / Y ; r3, r2 = remainder ; ; alters: acc, B, dpl, dph, r4, r5, r6, r7, flags ;==================================================================== UDIV16: mov r7, #0 ; clear partial remainder mov r6, #0 mov B, #16 ; set loop count div_loop: clr C ; clear carry flag mov a, r0 ; shift the highest bit of rlc a ; the dividend into... mov r0, a mov a, r1 rlc a mov r1, a mov a, r6 ; ... the lowest bit of the rlc a ; partial remainder mov r6, a mov a, r7 rlc a mov r7, a mov a, r6 ; trial subtract divisor clr C ; from partial remainder subb a, r2 mov dpl, a mov a, r7 subb a, r3 mov dph, a cpl C ; complement external borrow jnc div_1 ; update partial remainder if ; borrow mov r7, dph ; update partial remainder mov r6, dpl div_1: mov a, r4 ; shift result bit into partial rlc a ; quotient mov r4, a mov a, r5 rlc a mov r5, a djnz B, div_loop mov a, r5 ; put quotient in r0, and r1 mov r1, a mov a, r4 mov r0, a mov a, r7 ; get remainder, saved before the mov r3, a ; last subtraction mov a, r6 mov r2, a ret ; org ( $ + 0FFH) and 0FF00H ;Startet mit der Tabelle auf einer geraden ;Segmentadresse (z.B. 0F00H) ;dies dient nur der übersicht LED7HEXvalTAB ;Die Werte sind abhängig vom Anschluss der 7 Segmentanzeige ;für die Platine Version 1.0 gelten folgende Werte ;P1_0=g a ;P1_1=c ----- ;P1_2=d f| |b ;P1_3=a | g | ;P1_4=f ----- ;P1_5=b e| |c ;P1_6=e | d | ;P1_7=dp ----- . dp ;dpebfadcg ;------------------------------------------ db 10000001B ; 7 segment Steuerung für 0 db 11011101B ; 7 segment Steuerung für 1 db 10010010B ; 7 segment Steuerung für 2 db 11010000B ; 7 segment Steuerung für 3 db 11001100B ; 7 segment Steuerung für 4 db 11100000B ; 7 segment Steuerung für 5 db 10100000B ; 7 segment Steuerung für 6 db 11010101B ; 7 segment Steuerung für 7 db 10000000B ; 7 segment Steuerung für 8 db 11000000B ; 7 segment Steuerung für 9 db 10000100B ; 7 segment Steuerung für A db 10100100B ; 7 segment Steuerung für b db 10100011B ; 7 segment Steuerung für C db 10011000B ; 7 segment Steuerung für d db 10100010B ; 7 segment Steuerung für E db 10100110B ; 7 segment Steuerung für F ; Adresse 10H für Anzeige mit Dezimalpunkt db 00000001B ; 7 segment Steuerung für 0. db 01011101B ; 7 segment Steuerung für 1. db 00010010B ; 7 segment Steuerung für 2. db 01010000B ; 7 segment Steuerung für 3. db 01001100B ; 7 segment Steuerung für 4. db 01100000B ; 7 segment Steuerung für 5. db 00100000B ; 7 segment Steuerung für 6. db 01010101B ; 7 segment Steuerung für 7. db 00000000B ; 7 segment Steuerung für 8. db 01000000B ; 7 segment Steuerung für 9. db 00000100B ; 7 segment Steuerung für A. db 00100100B ; 7 segment Steuerung für b. db 00100011B ; 7 segment Steuerung für C. db 00011000B ; 7 segment Steuerung für d. db 00100010B ; 7 segment Steuerung für E. db 00100110B ; 7 segment Steuerung für F. ;Adresse 20H für Sonderzeichen ;dpebfadcg db 11111111B ; 7 segment Steuerung für " "= 020H (Blank) db 10111010B ; 7 segment Steuerung für c = 021H db 10001100B ; 7 segment Steuerung für H = 022H db 10101100B ; 7 segment Steuerung für h = 023H db 11111111B ; 7 segment Steuerung für i = 024H db 11011001B ; 7 segment Steuerung für J = 025H db 10101011B ; 7 segment Steuerung für L = 026H db 10101110B ; 7 segment Steuerung für n = 027H db 10111000B ; 7 segment Steuerung für o = 028H db 10000110B ; 7 segment Steuerung für P = 029H db 10111110B ; 7 segment Steuerung für r = 02AH db 10001001B ; 7 segment Steuerung für U = 02BH db 10111001B ; 7 segment Steuerung für u = 02CH db 11111110B ; 7 segment Steuerung für - = 02DH db 11111011B ; 7 segment Steuerung für _ = 02EH db 01111111B ; 7 segment Steuerung für . = 02FH ;Ende des Programmes