一、前言
承接上文,本文将继续介绍剩余蓝桥杯涉及模块(AT24C02、PWM、串口通信、NE555以及超声波测距),为大家做出详细编程指导。
二、AT24C02 存储模块
笔者将基于蓝桥杯官方给的赛点资源包(蓝桥杯单片机设计与开发_赛点资源数据包)进行编程,为大家讲解编程调用各语句的含义,帮助大家编写温度传感器的程序,也便于大家记忆。
1、导入底层驱动代码
读者可下载赛点资源包,解压后可得到以下图片所示文件。
我们双击打开文件“3-底层驱动代码参考”文件,将得到以下
.c
和 .h
文件。接下来将 iic.c
和 iic.h
文件拷贝到工程所在文件夹中,并在编译器中将这两个文件导入,便可以开始编写程序了。
2、AT24C02 存储函数封装
首先,在编写驱动函数之前,我们需要在底层驱动代码 iic.c
文件中编写 存储读写函数。我们可以打开赛点资源数据包中的文件“5-竞赛板芯片资料”。
打开“AT24C02”芯片手册。笔者将借助芯片手册中的资料编写温度读取函数并为大家讲解。
向EEPROM写数据:编写存储写函数,传入存储地址和指向存储值的指针以及数据长度,具体每条代码的含义都已经注释,在这里将不再赘述。
// 向EEPROM写数据
void EEPROM_Write(unsigned char addr,unsigned char *p,unsigned char lens)
{
unsigned char i;
IIC_Start(); //开启总线
IIC_SendByte(0xa0); //0xa0: 和地址为0xa0的芯片通信,即AT24C02
IIC_WaitAck(); //等待应答
IIC_SendByte(addr); //输入数据要保存的地址
IIC_WaitAck(); //等待应答
for(i = 0;i<lens;i++)
{
IIC_SendByte(p[i]); //输入保存的数据
IIC_WaitAck(); //等待应答
}
IIC_Stop(); //关闭总线
}
其中,在编写模数转换函数指令可通过查阅芯片资料手册,不需要死记硬背。
- AT24C02芯片地址前四位默认为
1010
即a
- 后四位
A2\A1\A0
视具体的接线而定,最低位为0
则表示向芯片写数据,为1
则表示从芯片读数据。
从EEPROM读数据:编写程序从存储模块中读函数。
// 从EEPROM读数据
void EEPROM_Read(unsigned char addr,unsigned char *p,unsigned char lens)
{
unsigned char i;
IIC_Start(); //开启总线
IIC_SendByte(0xa0); //0xa0: 和AT24C02芯片通信
IIC_WaitAck(); //等待应答
IIC_SendByte(addr); //写通信地址
IIC_WaitAck(); //等待应答
IIC_Stop(); //关闭总线
IIC_Start(); //开启总线
IIC_SendByte(0xa1); //0xa1: 从AT24C02读数据
IIC_WaitAck(); //等待应答
for(i=0;i<lens;i++)
{
p[i] = IIC_RecByte(); //接受数据
IIC_SendAck(0); //发送应答:未读完数据
}
IIC_SendAck(1); //发送非应答:已经读完数据
IIC_Stop(); //关闭总线
}
在编写完时间读写函数后务必要在 iic.h
文件中声明函数,才可在主函数中调用。
#ifndef _IIC_H
#define _IIC_H
void EEPROM_Read(unsigned char addr,unsigned char *p,unsigned char lens);
void EEPROM_Write(unsigned char addr,unsigned char *p,unsigned char lens);
#endif
3、主函数调用
在主函数中调用时间模块底层函数,首先需要在主函数开头包含驱动 iic.h
头文件。
#include "STC15F2K60S2.h"
#include "iic.h"
main主函数 主程序调用比较简单,下文中实现了 采用AT24C02模块存储数组数据;并通过按键从存储模块中取出存储的数据进行显示。由于考虑初学者基础较为薄弱,因此将完整的 main.cpp 代码贴出来,包含中断函数、矩阵键盘、数码管显示等,并且在关键处进行了注释,希望对大家有所帮助。
// 包含头文件
#include "STC15F2K60S2.h"
#include "iic.h"
// 数据类型定义
#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int
#define u32 unsigned long int
// 8位数码管状态
u8 dspbuf[8] = {10,10,10,10,10,10,10,10};
u8 code tab[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff,0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0x89,0xc1,0xbf};
// 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 灭 , 0. , 1. , 2. , 3. , 4. , 5. , 6. , 7. , 8. , 9. , H , U , - ;
// 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23 ;
u8 dspcom = 0;
bit key_flag = 0,EEPROM_flag = 0;
// 定时器初始化
void Timer0Init(void) //2毫秒@12.000MHz
{
AUXR |= 0x80; //定时器时钟1T模式
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TL0 = 0x40; //设置定时初值
TH0 = 0xA2; //设置定时初值
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 1; //定时器0开始计时
ET0 = 1; //开定时中断
EA= 1; //开总中断
}
// 573锁存器封装成函数
void door(u8 choose,u8 input)
{
P2 = (P2 & 0x1f) | choose;
P0 = input;
P2 &= 0x1f;
}
// 关数码管
void clo_num()
{
dspbuf[0] = 10;
dspbuf[1] = 10;
dspbuf[2] = 10;
dspbuf[3] = 10;
dspbuf[4] = 10;
dspbuf[5] = 10;
dspbuf[6] = 10;
dspbuf[7] = 10;
}
// 关灯、蜂鸣器、数码管
void all_init()
{
door(0x80,0xff);
door(0xa0,0xaf);
clo_num();
}
// 数码管显示函数
void display()
{
door(0xe0,0xff); //消隐
door(0xc0,0x01<<dspcom);
door(0xe0,tab[dspbuf[dspcom++]]);
if(dspcom >= 8) //or dspcom &= 0x07;
dspcom = 0;
}
// 矩阵键盘,接KBD
u8 keypress = 0,keyvalue = 0xff,keyread = 0;
u8 Read_key(void)
{
u8 key_m,cal;
P3 = 0xf0;P42=1;P44=1;
P36=P42;P37=P44; //变量替换
key_m = (P3 & 0xf0);
if(key_m != 0xf0)
keypress++;
else
keypress = 0;
if(keypress == 3)
{
keypress = 0;
keyread = 1;
switch(key_m)
{
case 0x70:cal = 0;break;
case 0xb0:cal = 1;break;
case 0xd0:cal = 2;break;
case 0xe0:cal = 3;break;
}
P3 = 0x0f;P42=0;P44=0;
P36=P42;P37=P44; //变量替换
key_m = (P3 & 0x0f);
switch(key_m)
{
case 0x0e:keyvalue = (4*cal+7);break;
case 0x0d:keyvalue = (4*cal+6);break;
case 0x0b:keyvalue = (4*cal+5);break;
case 0x07:keyvalue = (4*cal+4);break;
}
}
P3 = 0x0f;P42=0;P44=0;
P36=P42;P37=P44; //变量替换
key_m = (P3&0x0f);
if((keyread == 1) && (key_m == 0x0f))
{
keyread = 0;
return keyvalue;
}
return 0xff;
}
// float第N个字节转换成uint8
u8 Float2Uint8(float num,u8 N)
{
u8* temp;
temp = (u8 *)#
return *(temp+N);
}
// float转换为uint32
u32 Float2Uint32(float dat)
{
u32 temp = 0;
u8 i;
for(i=0;i<4;i++)
temp |= Float2Uint8(dat,i)<<(i*8);
return temp;
}
float Uint82Float(u8* p)
{
float temp;
*((u8*)&temp) = *p;
*((u8*)&temp+1) = *(p+1);
*((u8*)&temp+2) = *(p+2);
*((u8*)&temp+3) = *(p+3);
return temp;
}
//uint32转float
float Uint322Float(u32 dat)
{
float temp;
*((u8*)&temp) = dat&0x00ff;
*((u8*)&temp+1) = (dat>>8)&0x00ff;
*((u8*)&temp+2) = (dat>>16)&0x00ff;
*((u8*)&temp+3) = (dat>>24)&0x00ff;
return temp;
}
//````````````````````````````````主函数````````````````````````````````````
u8 num = 50;
void main()
{
u8 key_re,date,EEPROM_w = 0;
u8 str[8] = {0,1,3,1,4,5,2,0},lens = 4;
u8 put[8] = {1,1,1,1,1,1,1,1};
float dat = 12.345,dat_show;
u8 input[4],ouput[4];
u32 temp_test = 0,temp1,show;
all_init();
Timer0Init();
// 向EEPROM中写入数据 地址为 1,数据长度为 8
EEPROM_Write(1,str,8);
while(1)
{
if(key_flag)
{
key_flag = 0;
key_re = Read_key();
if(key_re != 0xff)
{
switch(key_re)
{
case 7:EEPROM_Read(1,put,8);;break;
case 6: break;
case 5:
temp1 = dat*1000;
*(u32 *)input = temp1;
EEPROM_Write(0,input,4);
break;
case 4:
EEPROM_Read(0,ouput,4);
show = ouput[0]*256*256*256+ouput[1]*256*256+ouput[2]*256+ouput[3];
break;
case 10:door(0xa0,0xaf);break;
case 11:door(0xa0,0xef);break;
case 9:;break;
case 8:;break;
case 19:EEPROM_w = 1;break;
case 18:EEPROM_w = 0;
clo_num();break;
case 17:dspbuf[6] = num%100/10;
dspbuf[7] = num%10; break;
case 16:door(0x80,0xdf);break;
default:break;
}
}
}
dspbuf[0] = show/100000000;
dspbuf[1] = show%10000000/1000000;
dspbuf[2] = show%1000000/100000;
dspbuf[3] = show%100000/10000;
dspbuf[4] = show%10000/1000;
dspbuf[5] = show%1000/100;
dspbuf[6] = show%100/10;
dspbuf[7] = show%10;
if(EEPROM_flag)
{
EEPROM_flag =0;
dspbuf[0] = put[0];
dspbuf[1] = put[1];
dspbuf[2] = put[2];
dspbuf[3] = put[3];
dspbuf[4] = put[4];
dspbuf[5] = put[5];
dspbuf[6] = put[6];
dspbuf[7] = put[7];
}
}
}
// 定时器0中断服务函数
void timer0() interrupt 1
{
static u8 t_20ms = 0,t_50ms = 0; //MAX = 500 ms
display(); //数码管显示函数放里面
t_20ms++;
t_50ms++;
if(t_20ms >= 10) //每20ms扫描一次按键
{
t_20ms = 0;
key_flag = 1;
}
if(t_50ms >= 50)
{
t_50ms = 0;
EEPROM_flag = 1;
}
}
至此,本次 AT24C02 存储模块已介绍完毕。