Подключаем кнопку и настраиваем ШИМ на микроконтроллере ATmega8

В этом уроке подключим кнопку к выводу PB0, светодиод — к выводу PB3, а затем настроим аппаратный ШИМ микроконтроллера ATmega8. При нажатии кнопки яркость светодиода будет плавно увеличиваться и уменьшаться.

Подключение кнопки и светодиода

Для работы программы кнопку подключаем к выводу PB0, а светодиод — к выводу PB3.

Схема подключения кнопки и светодиода

Регистр TCCR2

Перед настройкой ШИМ необходимо рассмотреть регистр TCCR2, который задаёт режим работы таймера/счётчика 2.

Биты регистра TCCR2

FOC2 — отвечает за принудительное изменение состояния выхода OC2. В нашей программе этот режим не используется.
CS22, CS21, CS20 — выбирают источник тактирования и коэффициент деления частоты таймера.
WGM20, WGM21 — определяют режим работы таймера/счётчика.
COM21, COM20 — определяют поведение выхода OC2.

Делитель частоты Timer2

CS22	CS21	CS20	AS2 = 0	AS2 = 1
0	0	0	Стоп	Стоп
0	0	1	clk	clkt
0	1	0	clk / 8	clkt / 8
0	1	1	clk / 32	clkt / 32
1	0	0	clk / 64	clkt / 64
1	0	1	clk / 128	clkt / 128
1	1	0	clk / 256	clkt / 256
1	1	1	clk / 1024	clkt / 1024

clk — системный тактовый сигнал.

clkt — тактовый сигнал от внешнего источника, используемого асинхронным Timer2.

Выбор режима Timer2

WGM21	WGM20	Режим работы
0	0	Normal
0	1	Phase Correct PWM
1	0	CTC
1	1	Fast PWM

Настройка выхода OC2

COM21	COM20	Режим работы
0	0	Таймер/счётчик отключён от выхода OC2
0	1	Состояние выхода меняется на противоположное в соответствующих режимах
1	0	Выход сбрасывается
1	1	Выход устанавливается

Основная программа — main.c

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include "pwr.h"

void init(void);
void init_PWR(void);


int main(void)
{
    init();
    init_PWR();

    while (1)
    {
        if (B_PB0 == 0)
        {
            /* Кнопка нажата */

            while (OCR2 < 0xff)
            {
                OCR2 = OCR2 + 0x01;
                _delay_ms(15);
            }

            while (OCR2 > 0x00)
            {
                OCR2 = OCR2 - 0x01;
                _delay_ms(15);
            }
        }
        else
        {
            /* Кнопка не нажата */

            OCR2 = 0x00;
        }
    }
}


void init(void)
{
    /*
        PB0 — вход.
        Включаем внутреннюю подтяжку к питанию.
    */
    PORTB = 0b00000001;

    /*
        PB3 — выход
    */
    DDRB = 0b00001000;
}


void init_PWR(void)
{
    /*
        Источник тактирования Timer2
    */
    ASSR = 0x00;

    /*
        Fast PWM
        OC2 сбрасывается при совпадении
        делитель частоты = 64
    */
    TCCR2 = 0b01101100;

    /*
        Счётчик начинает работу с нуля
    */
    TCNT2 = 0x00;

    /*
        Начальное значение регистра сравнения
    */
    OCR2 = 0x00;
}

Заголовочный файл pwr.h

#ifndef PWR_H_
#define PWR_H_

#define F_CPU 1000000

/*
    Считываем состояние входа PB0
*/
#define B_PB0 (PINB & (1 << PB0))

#endif /* PWR_H_ */

Результат работы

После загрузки программы при нажатии кнопки значение регистра OCR2 постепенно увеличивается от 0 до 255, а затем уменьшается обратно до 0. За счёт изменения коэффициента заполнения ШИМ яркость светодиода плавно изменяется. Если кнопку отпустить, в регистр OCR2 записывается 0.