使用PIC16F1719看门狗定时器进行LED控制

在这篇博客中，我们将探讨如何在PIC16F1719微控制器上使用看门狗定时器（WDT）来实现LED控制。本篇示例展示了如何配置WDT，使LED每隔16秒闪烁一次，并且在WDT超时后唤醒CPU。

什么是看门狗定时器（WDT）？

看门狗定时器是一种硬件定时器，通常用于确保系统的可靠性。当系统进入睡眠模式后，WDT计时开始，在设定的时间内，如果没有重置WDT，系统会触发一个超时事件，通常会导致系统复位或从睡眠状态唤醒。

项目描述

本程序演示了如何利用PIC16F1719的看门狗定时器来控制LED。程序执行如下操作：

LED每16秒闪烁一次。
系统进入睡眠状态并等待看门狗定时器超时。
当看门狗定时器超时时，系统唤醒并重新开始循环。

通过这种方式，可以使用WDT在低功耗模式下进行周期性任务，比如节省能源的情况下控制设备的状态指示灯。

配置位设置

我们使用了PIC16F1719的配置位，具体设置如下：

c
#pragma config FOSC = INTOSC    /* 振荡器选择 (内部振荡器) */
#pragma config WDTE = OFF       /* 看门狗定时器禁用，稍后在代码中启用 */
#pragma config MCLRE = ON       /* MCLR引脚功能启用 */
#pragma config LVP = ON         /* 低电压编程使能 */

这些配置位定义了系统的基础设置，例如振荡器源和看门狗定时器的状态。程序中启用WDT时，程序会动态调整WDT的超时时间。

代码说明

主函数

下面是主程序的核心代码：

c
void main(void) {
    OSCCON = 0xF0;  /* 设置内部振荡器为8MHz，并使用4xPLL使系统频率达到32MHz */
    INTCON = 0;     /* 禁用所有中断源 */
    
    /* 设置端口模式 */
    ANSELA = 0x00;  // 所有A端口引脚设置为数字模式
    ANSELB = 0x00;  // 所有B端口引脚设置为数字模式
    ANSELC = 0x00;  // 所有C端口引脚设置为数字模式

    // 设置D1引脚为输出模式
    TRISDbits.TRISD1 = 0;
    LATDbits.LATD1 = 0;  // 初始关闭LED

    /* 配置看门狗定时器 */
    WDTCONbits.WDTPS = 0b01110;  // 设置WDT超时时间为16秒
    
    while (1) {
        // LED闪烁
        LATDbits.LATD1 = 1;
        __delay_ms(3000);  // LED亮3秒
        LATDbits.LATD1 = 0;
        
        // 进入睡眠模式
        SLEEP();
    }
}

看门狗定时器配置

在这段代码中，WDT定时周期被设置为16秒。配置行如下：

c
WDTCONbits.WDTPS = 0b01110;  // 设置WDT周期为16秒

通过这一设置，WDT将在16秒后超时并唤醒CPU。

LED控制

在主循环中，LED每3秒亮一次，并且随后系统进入睡眠模式，等待WDT超时。在WDT超时后，系统被唤醒，LED再次被控制亮起。

睡眠模式和唤醒

当系统调用SLEEP()函数时，CPU会进入睡眠模式，所有操作停止，直到WDT超时后系统被唤醒。此时，程序会从上次暂停的地方继续执行。

全部代码

c
/* PIC16F1719 配置位设置 */
#pragma config FOSC = INTOSC    /* 振荡器选择位 (INTOSC 振荡器: CLKIN 引脚上的 I/O 功能) */
#pragma config WDTE = OFF       /* 看门狗定时器使能 (WDT 禁用) */
#pragma config PWRTE = OFF      /* 上电定时器使能 (PWRT 禁用) */
#pragma config MCLRE = ON       /* MCLR 引脚功能选择 (MCLR/VPP 引脚功能为 MCLR) */
#pragma config CP = OFF         /* 闪存程序存储器代码保护 (程序存储器代码保护禁用) */
#pragma config BOREN = OFF      /* 低电压复位使能 (低电压复位禁用) */
#pragma config CLKOUTEN = OFF   /* 时钟输出使能 (CLKOUT 功能禁用。CLKOUT 引脚上的 I/O 或振荡器功能) */
#pragma config IESO = ON        /* 内外部切换模式 (内外部切换模式使能) */
#pragma config FCMEN = ON       /* 故障安全时钟监控器使能 (故障安全时钟监控器使能) */
#pragma config WRT = OFF        /* 闪存自写保护 (写保护关闭) */
#pragma config PPS1WAY = OFF    /* 外设引脚选择单向控制 (PPSLOCK 位可以通过软件反复设置和清除) */
#pragma config ZCDDIS = ON      /* 零交叉检测禁用 (ZCD 禁用。ZCD 可以通过设置 ZCDCON 的 ZCDSEN 位来启用) */
#pragma config PLLEN = ON       /* 锁相环使能 (4x PLL 使能) */
#pragma config STVREN = ON      /* 栈溢出/下溢复位使能 (栈溢出或下溢将导致复位) */
#pragma config BORV = LO        /* 低电压复位电压选择 (低电压复位电压 (Vbor)，选择低触发点。) */
#pragma config LPBOR = OFF      /* 低功率低电压复位 (低功率低电压复位禁用) */
#pragma config LVP = ON         /* 低电压编程使能 (低电压编程使能) */

/* 定义系统振荡器频率 */
#define _XTAL_FREQ (32000000ul)

#include <xc.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

//counter variable
int count = 0;

void main(void) {
    unsigned char index = 0;

    /* 程序初始化设置 */
    OSCCON = 0xF0;                      /* 设置 INTOSC 为 8MHz，并使用 4xPLL，使系统振荡器达到 32MHz */
    INTCON = 0;                         /* 禁用所有中断源 */
    PIE1 = 0;
    PIE2 = 0;
    PIE3 = 0;

    // Allow PLL startup time ~2 ms
    __delay_ms(10);


    ANSELA = 0x00;  // 将所有A端口引脚设置为数字模式
    ANSELB = 0x00;  // 将所有B端口引脚设置为数字模式
    ANSELC = 0x00;  // 将所有C端口引脚设置为数字模式


        // Set PIN D1 as output
    TRISDbits.TRISD1 = 0;
    
    // Turn off LED
    LATDbits.LATD1 = 0;
    
    // Set PIN B0 as input
    TRISBbits.TRISB0 = 1;
    
    // Configure ANSELB0 
    ANSELBbits.ANSB0 = 0;
    
    ////////////////////////////
    // Configure Watchdog timer
    ////////////////////////////
    // Set WDT period to 16s
    WDTCONbits.WDTPS = 0b01110;
    
    
    
    INTCONbits.PEIE = 1;        // 使能外设中断
    INTCONbits.GIE = 1;         // 使能全局中断

    while (1) {
        
        // flash LED
        LATDbits.LATD1 = 1;
        __delay_ms(3000);
        LATDbits.LATD1 = 0;
        
        // Sleep
        SLEEP();

    }
}

总结

通过这篇文章，我们学习了如何使用PIC16F1719的看门狗定时器进行LED控制。WDT不仅能用来监控系统是否卡死，还可以实现低功耗设备的周期性操作。在该示例中，LED每16秒闪烁一次，同时系统进入睡眠节省电能。

这是一种高效的硬件定时器使用方式，特别适用于需要在低功耗条件下执行定期任务的嵌入式系统。

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